Что такое бесщеточный мотор постоянного тока?

А Бесщеточные двигатели постоянного тока (двигатель BLDC: бесщеточный двигатель с прямым током) представляет собой трехфазный двигатель, вращение которого обусловлено силами притяжения и отталкивания между постоянными магнитами и электромагнитами. Это синхронный двигатель, который использует мощность постоянного тока (DC). Этот тип двигателя часто называют «бесщеточный двигатель постоянного тока », потому что во многих применениях он использует кисти вместо двигателя постоянного тока (щеткий двигатель постоянного тока или двигатель коммутатора). Бесщеточный двигатель постоянного тока, по сути, является синхронным двигателем с постоянным магнитом, который использует вход мощности постоянного тока и использует инвертор для преобразования его в трехфазный источник питания переменного тока с обратной связью положения.

А Бесщеточный двигатель постоянного тока  (BLDC) работает с использованием эффекта зала и состоит из нескольких ключевых компонентов: ротора, статора, постоянного магнита и контроллера двигателя приводного двигателя. Ротор имеет несколько стальных ядер и обмоток, прикрепленных к валу ротора. Когда ротор вращается, контроллер использует датчик тока для определения его положения, позволяя ему регулировать направление и прочность тока, протекающего через обмотки статора. Этот процесс эффективно генерирует крутящий момент.

В сочетании с электронным контроллером привода, который управляет бесщеточной работой и преобразует прилагаемую мощность постоянного тока в мощность переменного тока, двигатели BLDC могут обеспечивать производительность, аналогичную производительности моторов DC, но без ограничений кистей, которые изнашиваются с течением времени. Из -за этого двигатели BLDC часто называют двигателями в электронном виде (EC), отличая их от традиционных двигателей, которые полагаются на механическую коммутацию с кистями.

Общий тип моторики

Двигатели могут быть классифицированы на основе их источника питания (переменного тока или DC) и механизма, который они используют для генерации вращения. Ниже мы предоставляем краткий обзор характеристик и применений каждого типа.

Общий тип моторики
DC Motor	Мастичный двигатель постоянного тока
	Бесщеточный мотор постоянного тока
	Шаговый мотор
Мотор	Индукционный мотор
	Синхронный мотор

Что такое мотор с матовым DC? Комплексное руководство

Матовые двигатели DC уже давно стали одним из основных продуктов в мире электротехники. Известные своей простотой, надежностью и экономической эффективностью, эти двигатели широко используются в многочисленных приложениях, от бытовых приборов до промышленного механизма. В этой статье мы предоставим подробный обзор матовых двигателей постоянного тока , исследуя их работу, компоненты, преимущества, недостатки и общее использование, а также сравнение с их бесщешными аналогами.

Понимание основ матовых двигателей DC

Маточный двигатель постоянного тока - это тип электрического двигателя постоянного тока (DC), который опирается на механические щетки для доставки тока на обмотки двигателя. Основной принцип работы двигателя включает взаимодействие между магнитным полем и электрическим током , генерируя вращательную силу, известную как крутящий момент.

Как работают матовые двигатели DC?

В матовом двигателе постоянного тока электрический ток протекает через набор обмоток (или якоря), расположенного на роторе. Когда ток течет через обмотки, он взаимодействует с магнитным полем, полученным постоянными магнитами или полевыми катушками . Это взаимодействие создает силу, которая заставляет арматуру вращаться.

Коммутатор . является ключевым компонентом в матовом двигателе DC Это вращающийся переключатель, который меняет направление потока тока через обмотки якоря, когда двигатель поворачивается. Это гарантирует, что арматура продолжает вращаться в том же направлении, обеспечивая последовательное движение.

Ключевые компоненты матового двигателя постоянного тока

1. Арматура (ротор) : вращающаяся часть двигателя, которая содержит обмотки и взаимодействует с магнитным полем.

2. Коммутатор : механический переключатель, который обеспечивает изменение потока тока в обмотках, когда двигатель вращается.

3. Кисти : углеродные или графитные кисти, которые поддерживают электрический контакт с коммутатором, позволяя току течь в арматуру.

4. Статор : стационарная часть двигателя, обычно состоящая из постоянных магнитов или электромагнитов, которые создают магнитное поле.

5. Вал : центральный стержень, соединенный с якорой, который передает силу вращения на нагрузку.

Матовые двигатели DC остаются важной технологией во многих отраслях из-за их простоты, надежности и экономической эффективности. В то время как у них есть ограничения, такие как износ кисти и снижение эффективности на высоких скоростях, их преимущества, такие как высокий стартовый крутящий момент и простота контроля, - потратили их постоянную актуальность в различных приложениях. Будь то домашние , приборы электроинструменты или небольшую робототехнику , матовые двигатели постоянного тока предлагают проверенное решение для задач, которые требуют умеренной мощности и точного контроля.

Что такое шаговый мотор? Полное руководство

Шаповые двигатели - это тип двигателя постоянного тока, известный своей способностью перемещаться в точных шагах или приращениях, что делает их идеальными для приложений, которые требуют контролируемого движения. В отличие от обычных двигателей, которые непрерывно вращаются при питании, шаговый двигатель делит полное вращение на несколько дискретных шагов, каждый из которых является точной доли полного вращения. Эта возможность делает их ценными для широкого спектра приложений в таких отраслях, как робототехника, 3D -печать , автоматизация и многое другое.

В этой статье мы рассмотрим основы шаговых двигателей , их принципы работы, типов, преимуществ, недостатков, применений и того, как они сравниваются с другими моторными технологиями.

Как работает шаговый мотор?

Шаповый двигатель работает на принципе электромагнетизма. Он имеет ротор (движущаяся часть) и статор (стационарная часть), аналогично другим типам электродвигателей. Тем не менее, то, что отличает шаговый двигатель, так это то, как статор заряжает свои катушки, чтобы ротор поворачивался на дискретных шагах.

Основной принцип работы

Когда ток протекает через катушки статора, он генерирует магнитное поле, которое взаимодействует с ротором, заставляя его вращаться. Ротор обычно изготовлен из постоянного магнита или магнитного материала, и он перемещается с небольшими приращениями (шагами), когда ток через каждую катушку включается и выключается в определенной последовательности.

Каждый этап соответствует небольшому вращению, обычно от 0,9 до 1,8 ° на шаг , хотя возможны другие шаги. Окружая различные катушки в точном порядке, двигатель способен достичь мелкого контролируемого движения.

Шаг углы и точность

Разрешение шагового двигателя определяется углом шага . Например, шаговый двигатель с углом этапа 1,8 ° завершит одно полное вращение (360 °) за 200 шагов. Меньшие углы шага, как 0,9 ° , обеспечивают еще более мелкий контроль, с 400 шагами для завершения полного вращения. Чем меньше угол шага, тем выше точность движения двигателя.

Типы шаговых двигателей

Stepper Motors выпускаются в нескольких вариантах, каждый из которых предназначен для соответствия конкретным приложениям. Основные типы:

1. Постоянный магнитный шаг (PM Stepper)

Постоянный шаговый двигатель магнита использует постоянный магнитный ротор и работает таким же образом, как и двигатель постоянного тока . Магнитное поле ротора притягивается к магнитному полю статора, и ротор ступенит, чтобы соответствовать каждой энергичной катушке.

• Преимущества : простой дизайн, низкая стоимость и умеренный крутящий момент на низких скоростях.

• Приложения : базовые задачи позиционирования, как в принтерах или сканерах.

2. Переменный шаг.

В шаговом двигателе с переменным схожом ротор изготовлен из мягкого железного ядра, а ротор не имеет постоянных магнитов. Ротор движется, чтобы минимизировать нежелание (сопротивление) к магнитному потоку. Поскольку ток в катушках переключается, ротор движется к самой магнитной области, шаг за шагом.

• Преимущества : более эффективные на более высоких скоростях по сравнению с PM Stepper Motors.

• Приложения : промышленные приложения, требующие более высокой скорости и эффективности.

3. Гибридный шаговый двигатель

Гибридный шаговый двигатель объединяет функции как постоянных магнитных, так и переменных шаговых двигателей. Он имеет ротор, который изготовлен из постоянных магнитов, но также содержит элементы мягкого железа, которые улучшают производительность и обеспечивают лучшую момента крутящего момента. Гибридные двигатели предлагают лучшее из обоих миров: высокий крутящий момент и точный контроль.

• Преимущества : более высокая эффективность, больший крутящий момент и лучшая производительность, чем типы PM или VR.

• Приложения : робототехника, машины с ЧПУ, 3D -принтеры и системы автоматизации.

Шаповые двигатели являются важными компонентами в системах, которые требуют точного позиционирования, управления скоростью и крутящего момента на низких скоростях. С их способностью перемещаться с точными приращениями, они преуспевают в таких приложениях, как 3D -печать , Robotics , Machines , и многое другое. Хотя они имеют некоторые ограничения, такие как снижение эффективности на более высоких скоростях и вибрации на низких скоростях, их надежность, точность и простота контроля делают их незаменимыми в многочисленных отраслях.

Если вы рассматриваете шаговый двигатель для вашего следующего проекта, важно оценить ваши потребности и конкретные преимущества и недостатки, чтобы определить, является ли шаговый двигатель правильным выбором для вашего приложения.

Что такое индукционный мотор? Комплексный обзор

Индукционный двигатель - это тип электродвигателя , который работает на основе принципа электромагнитной индукции. Это один из наиболее часто используемых двигателей в промышленных и коммерческих приложениях из-за его простоты, долговечности и экономической эффективности. В этой статье мы погрузимся в принцип работы индукционных двигателей, их типов, преимуществ, недостатков и общих приложений, а также сравнение с другими типами двигателей.

Как работает индукционный мотор?

Индукционный двигатель работает на принципе электромагнитной индукции , обнаруженной Майклом Фарадеем. По сути, когда проводник помещается в изменяющееся магнитное поле, в проводнике индуцируется электрический ток. Это фундаментальный принцип работы всех индукционных двигателей.

Ключевые компоненты индукционного двигателя

Индукционный мотор обычно состоит из двух основных частей:

1. Статор : стационарная часть двигателя, обычно изготовленная из ламинированной стали, содержащей катушки, которые под напряжением за счет альтернативного тока (AC) . Статор генерирует вращающееся магнитное поле, когда AC проходит через катушки.

2. Ротор : вращающаяся часть двигателя, расположенная внутри статора, которая может быть либо ротором белки (наиболее распространенным), либо ротором раны. Ротор индуцируется вращением магнитным полем, полученным статором.

Основной принцип работы

• Когда мощность переменного тока подается на статор, он генерирует вращающееся магнитное поле.

• Это вращающее магнитное поле индуцирует электрический ток в роторе из -за электромагнитной индукции.

• Индуцированный ток в роторе генерирует собственное магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем статора.

• В результате этого взаимодействия ротор начинает вращаться, создавая механический выход. Ротор всегда должен «Чейз » вращающееся магнитное поле, создаваемое статором, поэтому он называется индукционным двигателем - потому что ток в роторе индуцируется магнитным полем », а не непосредственно.

Проскальзывать в индукционных двигателях

Уникальная особенность индукционных двигателей заключается в том, что ротор никогда не достигает той же скорости, что и магнитное поле в статоре. Разница между скоростью магнитного поля статора и фактической скоростью ротора известна как скольжение . Слипать необходимо, чтобы вызвать ток в роторе, что генерирует крутящий момент.

Типы индукционных двигателей

Индукционные двигатели бывают двух основных типов:

1. Индукционный двигатель белки клетки

Это наиболее часто используемый тип индукционного двигателя. Ротор состоит из ламинированной стали с проводящими стержнями, расположенными в закрытой петле. Ротор напоминает клетку для белки , и из -за этой конструкции он прост, прочный и надежный.

• Преимущества :

• Высокая надежность и долговечность.

• Низкая стоимость и техническое обслуживание.

• Простая конструкция.

• Приложения : используется большинстве промышленных и коммерческих приложений, включая компрессоры , насосов , в и конвейеры.

2. Индукционный двигатель Rate Rotor

В этом типе ротор состоит из обмоток (вместо коротких стержней) и подключен к внешнему сопротивлению. Это позволяет больше контролировать скорость и крутящий момент двигателя, что делает его полезным в определенных конкретных приложениях.

• Преимущества :

• Позволяет добавлять внешнее сопротивление для контроля скорости и крутящего момента.

• Лучший стартовый крутящий момент.

• Приложения : используется в приложениях, требующих высокого стартового крутящего момента или где необходимо управление переменной скоростью, например, кранов , лифты и крупный механизм.

Что такое синхронный мотор? Подробный обзор

Синхронный двигатель - это тип двигателя переменного тока , который работает с постоянной скоростью, называемый синхронной скоростью, независимо от нагрузки на двигатель. Это означает, что ротор двигателя вращается с той же скоростью, что и вращающее магнитное поле, полученное статором. В отличие от других двигателей, таких как индукционные двигатели, синхронный двигатель требует начала внешнего механизма, но он может поддерживать синхронную скорость после работы.

В этой статье мы рассмотрим принцип работы синхронных двигателей, их типов, преимуществ, недостатков, применений и того, как они отличаются от других моторных типов, таких как индукционные двигатели.

Как работает синхронный мотор?

Основная работа синхронного двигателя включает в себя взаимодействие между вращающимся магнитным полем, полученным статором, и магнитным полем, созданным ротором. Ротор, в отличие от индукционных двигателей, обычно оснащен постоянным магнитами или электромагнитами, питаемыми с помощью постоянного тока (DC).

Ключевые компоненты синхронного двигателя

Типичный синхронный мотор состоит из двух основных компонентов:

1. Статор : стационарная часть двигателя, которая обычно состоит из обмоток , которые питаются при подаче переменного тока . Статор генерирует вращающееся магнитное поле, когда ток переменного тока протекает через обмотки.

2. Ротор : вращающаяся часть двигателя, которая может быть либо постоянным магнитом , либо электромагнитным ротором, питаемой при подаче постоянного тока . Магнитное поле ротора фиксируется с вращающимся магнитным полем статора, что приводит к поворачиванию ротора с синхронной скоростью.

Основной принцип работы

1. Когда мощность переменного тока применяется к обмоткам статора, вращающее магнитное поле . генерируется

2. Ротор, с его магнитным полем, блокируется в этом вращающемся магнитном поле, что означает, что ротор следует за магнитным полем статора.

3. Когда магнитные поля взаимодействуют, ротор синхронизируется с вращающимся полем статора, и оба вращаются с одинаковой скоростью. Вот почему он называется синхронным двигателем - ротор проходит синхронизировано с частотой питания переменного тока.

Поскольку скорость ротора соответствует магнитному полю статора, синхронные двигатели работают с фиксированной скоростью, определяемой частотой питания переменного тока и количеством полюсов в двигателе.

Типы синхронных двигателей

Синхронные двигатели бывают нескольких различных конфигураций, в зависимости от конструкции ротора и приложения.

1. Синхронный мотор с постоянным магнитом (PMSM)

В синхронном двигателе с постоянным магнитом ротор оснащен постоянными магнитами, которые обеспечивают магнитное поле для синхронизации с вращающимся магнитным полем статора.

• Преимущества : высокая эффективность, компактная конструкция и высокая плотность крутящего момента.

• Приложения : используется в приложениях, где требуется точный контроль скорости, такие как электромобили и высокопрофессиональный механизм.

2. Синхронный мотор ротора раны

В синхронном двигателе ротора на ране используется ротор, который намотает медными обмотками, которые заряжаются подачей постоянного тока через скользящие кольца. Обмотки ротора производят магнитное поле, необходимое для синхронизации со статором.

• Преимущества : более надежные, чем постоянные магнитные двигатели и способные выдерживать более высокие уровни мощности.

• Применение : используется в крупных промышленных системах, где необходима высокая мощность и крутящий момент, такие как генераторы и электростанции.

3. Синхронный мотор гистерезиса

В синхронном двигателе гистерезиса используется ротор с магнитными материалами, которые демонстрируют гистерезис (задержка между намагничением и приложенным полем). Этот тип двигателя известен своей гладкой и тихой работой.

• Преимущества : чрезвычайно низкая вибрация и шум.

• Приложения : Обычные в часах , синхронизирующие устройства и другие приложения с низким содержанием точки, где требуется плавная работа.

Синхронные двигатели являются мощными, эффективными и точными машинами, которые обеспечивают постоянную производительность в приложениях, требующих постоянной скорости и коррекции коэффициента мощности . Они особенно полезны в крупных промышленных системах, выработке электроэнергии и приложениях, где точная синхронизация имеет решающее значение. Тем не менее, их сложность, более высокая начальная стоимость и потребность в внешних начальных механизмах делают их менее подходящими для определенных применений по сравнению с другими типами двигателей, такими как индукционные двигатели.

Бесщеточный механизм двигателя постоянного тока

Бесщеточные двигатели постоянного тока работают с использованием двух основных компонентов: ротор, который содержит постоянные магниты и статор, оснащенный медными катушками, которые становятся электромагнитами, когда ток протекает через них.

Эти двигатели классифицируются на два типа: Inrunner (внутренние двигатели ротора) и Outrunner (внешние двигатели ротора). В двигателях Inrunner статор расположен снаружи, в то время как ротор вращается внутри. И наоборот, в Outrunner Motors ротор вращается за статором. Когда ток подается в катушки статора, они генерируют электромагнит с различными северными и южными полюсами. Когда полярность этого электромагнита выровняется с поляном постоянного магнита, подобные полюса отталкивают друг друга, вызывая вращение ротора. Однако, если ток остается постоянным в этой конфигурации, ротор на мгновение вращается, а затем останавливается, когда противоположные электромагниты и постоянные магниты выровняются. Для поддержания непрерывного вращения ток подается в виде трехфазного сигнала, который регулярно изменяет полярность электромагнита.

Скорость вращения двигателя соответствует частоте трехфазного сигнала. Следовательно, для достижения более быстрого вращения можно увеличить частоту сигнала. В контексте транспортного средства дистанционного управления ускоряет транспортное средство, увеличивая дроссельную заслонку эффективно инструктировать контроллер повышать частоту переключения.

Как работает бесщеточный DC Motor?

А Бесщеточный двигатель постоянного тока , часто называемый синхронным двигателем с постоянным магнитом, представляет собой электродвигатель, известный своим высокой эффективностью, компактным размером, низким шумом и длительным сроком службы. Он находит обширное применение как в промышленном производстве, так и в потребительских продуктах.

Работа бесщеточного двигателя постоянного тока основана на взаимодействии между электричеством и магнетизмом. Он включает в себя компоненты, такие как постоянные магниты, ротор, статор и электронный контроллер скорости. Постоянные магниты служат основным источником магнитного поля в двигателе, обычно используя редкоземельные материалы. Когда двигатель питается, эти постоянные магниты создают стабильное магнитное поле, которое взаимодействует с током, протекающим внутри двигателя, генерируя магнитное поле ротора.

Ротор Бесщеточный двигатель постоянного тока  является вращающимся компонентом и состоит из нескольких постоянных магнитов. Его магнитное поле взаимодействует с магнитным полем статора, заставляя его вращаться. Статор, с другой стороны, является стационарной частью мотора, состоящей из медных катушек и железных ядер. Когда ток протекает через катушки статора, он генерирует различное магнитное поле. Согласно закону Фарадея электромагнитной индукции, это магнитное поле влияет на ротор, создавая вращательный крутящий момент.

Электронный контроллер скорости (ESC) управляет рабочим состоянием двигателя и регулирует его скорость, контролируя ток, поставляемый на двигатель. ESC регулирует различные параметры, включая ширину импульса, напряжение и ток, чтобы управлять производительностью двигателя.

Во время работы ток протекает как через статор, так и ротор, создавая электромагнитную силу, которая взаимодействует с магнитным полем постоянных магнитов. В результате двигатель вращается в соответствии с командами из электронного контроллера скорости, создавая механические работы, которые управляют подключенным оборудованием или оборудованием.

Таким образом, Бесщеточный двигатель постоянного тока  работает на принципе электрических и магнитных взаимодействий, которые дают вращательный крутящий момент между вращающимися постоянными магнитами и катушками статора. Это взаимодействие приводит к вращению двигателя и преобразует электрическую энергию в механическую энергию, позволяя ему выполнять работу.

Управление бесщеточным двигателем постоянного тока

Чтобы включить а Бесщеточный двигатель постоянного  тока. Диаграмма ниже иллюстрирует статор (катушки) и ротор (постоянные магниты) двигателя BLDC, который оснащен тремя катушками, помеченными u, v и w, распределенными на расстоянии 120 ° друг от друга. Работа двигателя обусловлена ​​управлением фазами и токами в этих катушках. Ток течет последовательно через фазу U, затем фазу V и, наконец, фаза W. Вращение поддерживается путем непрерывного переключения магнитного потока, что заставляет постоянные магниты следовать вращающемуся магнитному полю, генерируемому катушками. По сути, энергия катушек U, V и W должно постоянно чередоваться, чтобы сохранить результирующий магнитный поток в движении, создавая тем самым вращающееся магнитное поле, которое постоянно привлекает магниты ротора.

В настоящее время есть три основных метода управления бесщеточным двигателем:

1. Контроль трапециевидной волны

Контроль трапециеидальной волны, обычно называемый контролем 120 ° или 6-ступенчатого контроля коммутации, является одним из самых простых методов для управления бесщеточными двигателями DC (BLDC). Этот метод включает в себя применение квадратных волновых токов к моторным фазам, которые синхронизируются с трапециевидной кривой на задней части мотора BLDC для достижения оптимального генерации крутящего момента. Управление лестницей BLDC хорошо подходит для различных конструкций системы управления двигателями в разных приложениях, включая бытовые приборы, охлаждения компрессоров, воздуходувки HVAC, конденсаторы, промышленные диски, насосы и робототехнику.

Метод управления квадратной волной предлагает несколько преимуществ, в том числе простой алгоритм управления и низкие затраты на оборудование, что позволяет повысить скорость двигателя с использованием стандартного контроллера производительности. Тем не менее, он также имеет недостатки, такие как значительные колебания крутящего момента, некоторый уровень тока и эффективность, которые не достигают максимального потенциала. Контроль трапециевидной волны особенно подходит для применений, где высокая производительность вращения не требуется. В этом методе используется датчик зала или неиндуктивный алгоритм оценки для определения позиции ротора и выполняет шесть коммутаций (по одному каждые 60 °) в пределах электрического цикла 360 ° на основе этой позиции. Каждая коммутация генерирует силу в определенном направлении, что приводит к эффективной позиционной точности 60 ° в электрических терминах. Название 'управление трапециевидной волной ' происходит от того факта, что форма волны тока фазы напоминает трапециевидную форму.

2. Синусоидальный контроль волны

Метод управления синусоидальной волной использует модуляцию ширины импульса пространственного векторного импульса (SVPWM) для получения трехфазного синусоидального напряжения, причем соответствующий ток также является синусоидальной волной. В отличие от контроля квадратных волн, этот подход не включает в себя дискретные шаги коммутации; Вместо этого он обрабатывается так, как будто в каждом электрическом цикле происходит бесконечное количество коммутаций.

Очевидно, что контроль синусоидальной волны предлагает преимущества по сравнению с квадратным управлением волной, включая уменьшенные колебания крутящего момента и меньшее количество гармоник тока, что приводит к более утонченному опыту контроля. Тем не менее, он требует немного более продвинутой производительности от контроллера по сравнению с контролем квадратной волны, и он по -прежнему не достигает максимальной эффективности двигателя.

3. Полево-ориентированный контроль (FOC)

Полевой ориентированный контроль (FOC), также называемый векторным управлением (VC), является одним из наиболее эффективных методов для эффективного управления Бесщеточные двигатели постоянного тока  (BLDC) и синхронные двигатели с постоянными магнитами (PMSM). В то время как контроль синусоидальной волны управляет вектором напряжения и косвенно контролирует величину тока, он не имеет возможности управлять направлением тока.

Метод управления FOC можно рассматривать как улучшенную версию синусоидального элемента управления волной, поскольку он позволяет контролировать вектор тока, эффективно управляя векторным управлением магнитным полем статора двигателя. Управляя направлением магнитного поля статора, он гарантирует, что магнитные поля статора и ротора остаются на угле 90 ° в любое время, что максимизирует выход крутящего момента для данного тока.

4. Без датчик контроль

В отличие от обычных методов управления двигателем, которые полагаются на датчики, без датчиков управление позволяет двигателю работать без датчиков, таких как датчики зала или кодеры. Этот подход использует данные тока и напряжения двигателя для определения положения ротора. Затем скорость двигателя рассчитывается на основе изменений в положении ротора, используя эту информацию для эффективного регулирования скорости двигателя.

Основное преимущество контроля без датчиков заключается в том, что он устраняет необходимость в датчиках, что позволяет выполнять надежную работу в сложных средах. Это также экономически эффективно, требуя всего три булавки и занимая минимальное пространство. Кроме того, отсутствие датчиков зала повышает продолжительность жизни и надежность системы, поскольку нет компонентов, которые могут быть повреждены. Однако заметным недостатком является то, что он не обеспечивает плавного запуска. На низких скоростях или когда ротор является неподвижным, электроэлектродвижающая сила недостаточна, что затрудняет обнаружение точки нулевого пересечения.

DC чистые и бесщеточные двигатели

Сходство между моторами DC и бесщеточными двигателями

Бесщеточные двигатели постоянного тока и щеткие двигатели постоянного тока имеют определенные общие характеристики и эксплуатационные принципы:

Как бесщеточные, так и матовые двигатели постоянного тока имеют аналогичную структуру, включающую статор и ротор. Статор производит магнитное поле, в то время как ротор генерирует крутящий момент через свое взаимодействие с этим магнитным полем, эффективно превращая электрическую энергию в механическую энергию.

Оба Бесщеточные двигатели постоянного тока и щеткие двигатели постоянного тока требуют источника питания постоянного тока для обеспечения электрической энергии, так как их операция зависит от постоянного тока.

Оба типа двигателей могут регулировать скорость и крутящий момент, изменяя входное напряжение или ток, что позволяет гибкость и управление в различных сценариях применения.

Различия между матовыми и бесщеточными двигателями постоянного тока

В то время как чистка и Бесщеточные двигатели постоянного тока имеют определенные сходства, они также демонстрируют значительные различия с точки зрения производительности и преимуществ. Мастичные двигатели постоянного тока используют щетки для работы в направлении двигателя, что позволяет вращать. Напротив, бесщеточные двигатели используют электронный контроль для замены процесса механической коммутации.

Бесщеточный тип двигателя постоянного тока

BESFOC BLDC Type Type

Существует много типов бесщеточного двигателя постоянного тока, продаваемого JKongmotor, и понимание характеристик и использования различных типов шаговых двигателей поможет вам решить, какой тип лучше для вас.

1. Стандартный двигатель BLDC (внутренний ротор)

BESFOC поставляет NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 рама и метрический размер 36 мм - 130 мм стандартный бесщеточный двигатель постоянного тока. Двигатели (внутренний ротор) включают в себя 3 -фазу 12 В/24 В/36 В/48 В/72 В/110 В низкого напряжения и 310 В электродвигателей высокого напряжения с диапазоном мощности 10 Вт - 3500 Вт и диапазоном скорости 10 об/мин - 10000 об/мин. Интегрированные датчики зала могут использоваться в приложениях, которые требуют точного положения и скорости обратной связи. Хотя стандартные варианты предлагают отличную надежность и высокую производительность, большинство наших двигателей также могут быть настроены для работы с различными напряжениями, мощностью, скоростями и т. Д.

2. Mared BLDC Motor

Бесщеточный двигатель постоянного тока представляет собой двигатель со встроенной коробкой передач (включая коробку передач, коробку передач червей и планетарную коробку передач). Шечени подключены к приводному валу двигателя. На этом рисунке показано, как коробка передач размещена в корпусе двигателя.

Коробки передач играют решающую роль в снижении скорости бесщеточных двигателей постоянного тока при увеличении выходного крутящего момента. Как правило, бесщеточные двигатели постоянного тока работают эффективно на скоростях в диапазоне от 2000 до 3000 об / мин. Например, в сочетании с коробкой передач с коэффициентом передачи 20: 1, скорость двигателя может быть уменьшена до 100-150 об / мин, что приводит к увеличению крутящего момента в двадцать раз.

Кроме того, интеграция двигателя и коробки передач в один корпус сводит к минимуму внешние размеры бесщеточных двигателей постоянного тока, оптимизируя использование доступного машинного пространства.

3. Внешний мотор BLDC Внешнего ротора

Недавние достижения в области технологий приводят к разработке более мощного беспроводного энергетического оборудования и инструментов. Примечательным инновацией в электроинструментах является внешний ротор бесщеточный мотор.

Внешний ротор Бесщеточные двигатели постоянного тока , или безмолвные двигатели с внешним питанием, оснащены конструкцией, которая включает ротор снаружи, что обеспечивает более плавную работу. Эти двигатели могут достичь более высокого крутящего момента, чем конструкции внутреннего ротора аналогичного размера. Увеличенная инерция, обеспечиваемая внешними двигателями ротора, делает их особенно хорошо подходящими для применений, которые требуют низкого шума и последовательной производительности на более низких скоростях.

Во внешнем двигателе ротора ротор расположен снаружи, а статор расположен внутри двигателя.

Внешний ротор Бесщеточные двигатели постоянного тока, как правило, короче, чем их внутренние коллеги, предлагая экономически эффективное решение. В этой конструкции постоянные магниты прикреплены к корпусу ротора, который вращается вокруг внутреннего статора с обмотками. Из-за более высокой инерции ротора, двигатели наружного ротора испытывают более низкую волну крутящего момента по сравнению с внутренними роторными двигателями.

4. Интегрированный мотор BLDC

Интегрированные бесщеточные двигатели представляют собой передовые мехатронные продукты, предназначенные для использования в системах автоматизации и управления промышленной автоматизацией. Эти двигатели оснащены специализированным высокопроизводительным чипом двигателя постоянного тока, обеспечивая многочисленные преимущества, включая высокую интеграцию, компактную размер, полную защиту, простую проводку и повышенную надежность. Эта серия предлагает ряд интегрированных двигателей с выходными мощностью от 100 до 400 Вт. Кроме того, встроенный драйвер использует передовую технологию ШИМ, позволяя бесщеточному двигателю работать на высоких скоростях с минимальной вибрацией, низкой шумом, превосходной стабильностью и высокой надежностью. Интегрированные двигатели также оснащены пространственным дизайном, который упрощает проводку и снижает затраты по сравнению с традиционными отдельными моторными и приводными компонентами.

Как выбрать бесщеточный драйвер двигателя постоянного тока

1. Выбор подходящего бесщеточного двигателя

Начните с выбора Бесщеточный двигатель постоянного тока  на основе его электрических параметров. Важно определить ключевые характеристики, такие как желаемый диапазон скорости, крутящий момент, номинальное напряжение и крутящий момент, прежде чем выбрать соответствующий бесщеточный двигатель. Как правило, номинальная скорость для бесщеточных двигателей составляет около 3000 об / мин, с рекомендуемой рабочей скоростью не менее 200 об / мин. Если необходима длительная работа на более низких скоростях, рассмотрите возможность использования коробки передач для снижения скорости при увеличении крутящего момента.

Далее выберите Бесщеточный двигатель постоянного тока  в соответствии с его механическими размерами. Убедитесь, что размеры установки двигателя, размеры выходного вала и общий размер совместимы с вашим оборудованием. Мы предлагаем параметры настройки для бесщеточных двигателей в различных размерах в зависимости от требований клиентов.

2. Выбор правильного безмолвного водителя

Выберите соответствующий драйвер на основе электрических параметров бесщеточного двигателя. При выборе водителя подтвердите, что мощность и напряжение двигателя попадают в допустимый диапазон водителя, чтобы обеспечить совместимость. Наш диапазон бесщеточных драйверов включает в себя модели с низким напряжением (12-60 В постоянного тока) и модели высокого напряжения (110/220 В переменного тока), адаптированные для низковольтных и высоковольтных бесстрашных двигателей, соответственно. Важно не смешивать эти два типа.

Кроме того, рассмотрим требования к размеру установки и рассеяние тепла водителя, чтобы убедиться, что он эффективно работает в своей среде.

Преимущества и недостатки бесщеточных двигателей постоянного тока

Преимущества

Бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC) предлагают несколько преимуществ по сравнению с другими типами двигателей, включая компактный размер, высокую выходную мощность, низкую вибрацию, минимальный шум и продолжительный срок службы. Вот несколько ключевых преимуществ моторов BLDC:

1. Эффективность : двигатели BLDC могут непрерывно управлять максимальным крутящим моментом, в отличие от матовых двигателей, которые достигают пикового крутящего момента только в определенных точках во время вращения. Следовательно, меньшие двигатели BLDC могут генерировать значительную мощность без необходимости больших магнитов.

2. Управляемость : эти двигатели можно точно контролировать с помощью механизмов обратной связи, что позволяет иметь точный крутящий момент и доставку скорости. Эта точность повышает энергоэффективность, снижает генерацию тепла и продлевает срок службы батареи в приложениях с аккумулятором.

3. Долговечность и снижение шума : без кистей для износа двигатели BLDC имеют более длительный срок службы и производят более низкий электрический шум. Напротив, щеткие двигатели создают искры во время контакта между кистями и коммутатором, что приводит к электрическому шуму, что делает двигатели BLDC предпочтительными в чувствительных к шуму применениям.

Дополнительные преимущества включают:

• Более высокая эффективность и плотность мощности по сравнению с двигателями индукции (примерно на 35% снижение объема и веса для той же мощности).

• Долгое количество срока службы и тихая операция из -за точных шариковых подшипников.

• Широкий диапазон скорости и полная выход мотора из -за линейной кривой крутящего момента.

• Снижение выбросов электрических помех.

• Механическая взаимозаменяемость с шаговыми двигателями, снижение затрат на строительство и увеличение разнообразия компонентов.

Недостатки

Несмотря на их преимущества, бесщеточные двигатели имеют некоторые недостатки. Сложная электроника, необходимая для бесщеточных дисков, приводит к более высоким общим затратам по сравнению с матовыми двигателями.

Метод управления, ориентированный на поле (FOC), который обеспечивает точное управление размером и направлением магнитного поля, обеспечивает стабильный крутящий момент, низкий уровень шума, высокую эффективность и быстрый динамический отклик. Тем не менее, он поставляется с высокими затратами на оборудование, строгими требованиями к производительности для контроллера и необходимостью точно соответствовать параметрам двигателей.

Другим недостатком является то, что бесщеточные двигатели могут испытывать джиттер при запуске из -за индуктивного реактивного сопротивления, что приводит к менее плавной работе по сравнению с матовыми двигателями.

Более того, Бесщеточные двигатели постоянного тока требуют специализированных знаний и оборудования для технического обслуживания и ремонта, что делает их менее доступными для средних пользователей.

Использование и применение бесщеточных двигателей постоянного тока

Бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC) широко используются в различных отраслях, включая промышленную автоматизацию, автомобильное, медицинское оборудование и искусственный интеллект из -за их долговечности, низкого шума и высокого крутящего момента.

1. Промышленная автоматизация

В промышленной автоматизации, Бесщеточные двигатели постоянного тока имеют решающее значение для таких приложений, как сервоприводы, машины с ЧПУ и робототехника. Они служат приводами, которые контролируют движения промышленных роботов для таких задач, как живопись, сборка продукции и сварка. Эти приложения требуют высокой высокоэффективной, высокоэффективных двигателей, которые двигатели BLDC хорошо оснащены.

2. Электромобили

Бесщеточные двигатели постоянного тока являются значительным применением в электромобилях, особенно служащих в качестве двигателей. Они особенно важны в функциональных заменах, которые требуют точного контроля и в областях, где часто используются компоненты, что требует долгосрочной производительности. После систем управления рулевым управлением двигатели компрессора кондиционирования воздуха представляют собой основное применение для этих двигателей. Кроме того, тяговые двигатели для электромобилей (EV) также предоставляют многообещающую возможность для бесщеточных двигателей постоянного тока. Учитывая, что эти системы работают на ограниченной мощности аккумулятора, важно, чтобы двигатели были эффективными и компактными для размещения плотных пространственных ограничений.

Поскольку электромобили требуют эффективных, надежных и легких двигателей для обеспечения мощности, бесщеточные двигатели постоянного тока, которые обладают этими качествами, широко используются в своих системах привода.

3. аэрокосмическая и дроны

В аэрокосмическом секторе, Бесщеточные двигатели постоянного тока являются одними из наиболее часто используемых электродвигателей из -за их исключительных результатов, что имеет решающее значение в этих приложениях. Современные аэрокосмические технологии основаны на мощных и эффективных бесщеточных двигателях постоянного тока для различных вспомогательных систем в самолете. Эти двигатели используются для управления поверхностями полета и систем питания в кабине, таких как топливные насосы, насосы давления воздуха, системы питания, генераторы и оборудование для распределения питания. Выдающаяся производительность и высокая эффективность бесщеточных двигателей постоянного тока в этих ролях способствуют точному управлению поверхностями полета, обеспечивая стабильность и безопасность самолетов.

В технологии беспилотников, Бесщеточные двигатели постоянного тока используются для управления различными системами, включая системы помех, системы связи и камеры. Эти двигатели эффективно решают проблемы высокой нагрузки и быстрой реакции, обеспечивая высокую выходную мощность и быструю отзывчивость для обеспечения надежности и производительности беспилотников.

4. Медицинское оборудование

Бесщеточные двигатели постоянного тока также широко используются в медицинском оборудовании, включая такие устройства, как искусственные сердца и насосы крови. Эти приложения требуют двигателей, которые являются высокими, надежными и легкими, и все это являются характеристиками, которые могут предоставить бесщеточные двигатели постоянного тока.

Как высокоэффективный, низкий шум и длительный мотор, Бесщеточные двигатели постоянного тока широко используются в секторе медицинского оборудования. Их интеграция в такие устройства, как медицинские аспираторы, инфузионные насосы и хирургические слои, повысила стабильность, точность и надежность этих машин, что значительно способствует достижениям в области медицинских технологий.

5. Умный дом

В Smart Home Systems, Бесщеточные двигатели постоянного тока используются в различных приборах, в том числе циркулирующие вентиляторы, увлажнители, осушители, освежители воздуха, вентиляторы отопления и охлаждения, сушилки для рук, умные замки, а также электрические двери и окна. Переход от индукционных двигателей к бесщеточным двигателям постоянного тока и их соответствующих контроллеров в бытовых приборах лучше удовлетворяет требованиям энергоэффективности, экологической устойчивости, расширенного интеллекта, низкого шума и комфорта пользователя.

Бесщеточные двигатели постоянного тока использовались в течение длительного времени в потребительской электронике, включая стиральные машины, системы кондиционирования воздуха и пылесосы. Совсем недавно они нашли приложения в вентиляторах, где их высокая эффективность значительно снизила потребление электроэнергии.

Таким образом, практическое использование Бесщеточные двигатели постоянного тока распространены в повседневной жизни. Бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC) являются эффективными, долговечными и универсальными, обслуживая широкий спектр применений в разных отраслях. Их дизайн, различные типы и приложения позиционируют их как важные компоненты в современных технологиях и автоматизации.