A Brushless DC Motors (BLDC Motor: Motor bez kefy bez kefy) je trojfázový motor, ktorého rotácia je poháňaná silami príťažlivosti a odporu medzi trvalými magnetmi a elektromagnetmi. Je to synchrónny motor, ktorý využíva napájanie jednosmerného prúdu (DC). Tento typ motora sa často nazýva 'Brushless DC Motor ', pretože v mnohých aplikáciách používa kefy namiesto jednosmerného motora (kefovaný jednosmerný motor alebo motor komutátora). Jednosmerný motor bez kefy je v podstate synchrónny motor s permanentným magnetom, ktorý využíva vstupný vstup do jednosmerného prúdu a používa menič na jeho premenu na trojfázový napájací zdroj striedavého prúdu so spätnou väzbou na polohu.
A Brushless DC Motor (BLDC) pracuje pomocou efektu Hall a je tvorený niekoľkými kľúčovými komponentmi: rotor, stator, permanentný magnet a ovládač hnacieho motora. Rotor je vybavený viacerými oceľovými jadrami a vinutiami pripevnenými k hriadele rotora. Keď sa rotor roztočí, ovládač používa prúdový senzor na určenie jeho polohy, čo mu umožňuje upraviť smer a pevnosť prúdu prúdiaceho vinutiami statora. Tento proces efektívne vytvára krútiaci moment.
V spojení s elektronickým ovládačom pohonu, ktorý riadi bezbrusovú prevádzku a prevádza dodávaný DC výkon do striedavej energie, môžu motory BLDC dodávať výkon podobný výkonu kefovaných jednosmerných motorov, ale bez obmedzení kefiek, ktoré sa časom opotrebujú. Z tohto dôvodu sa motory BLDC často označujú ako elektronicky dochádzajúce (EC) motory, ktoré ich odlišujú od tradičných motorov, ktoré sa spoliehajú na mechanickú komunikáciu s kefami.
Bežný typ motora
Motory je možné kategorizovať na základe ich napájania (AC alebo DC) a mechanizmu, ktorý používajú na generovanie rotácie. Ďalej uvádzame stručný prehľad charakteristík a aplikácií každého typu.
Čo je to naliehaný motor DC? Komplexný sprievodca
Brushed DC Motors sú už dlho základom vo svete elektrotechniky. Tieto motory, ktoré sú známe svojou jednoduchosťou, spoľahlivosťou a nákladovou efektívnosťou, sa široko používajú v mnohých aplikáciách od domácich spotrebičov po priemyselné stroje. V tomto článku poskytneme podrobný prehľad orezaných motorov DC , skúmame ich prevádzku, komponenty, výhody, nevýhody a spoločné použitie, ako aj porovnanie s ich náprotivkami bez kefiek.
Pochopenie základov brúsených jednosmerných motorov
Kefovaný jednosmerný motor je typ elektrického motora s priamym prúdom (DC), ktorý sa spolieha na mechanické kefy na dodanie prúdu do vinutia motora. Základný princíp prevádzky motora zahŕňa interakciu medzi magnetickým poľom a elektrickým prúdom , ktorá vytvára rotačnú silu známu ako krútiaci moment.
Ako fungujú brúsené DC Motors?
V kefovanom jednosmernom motore preteká elektrický prúd s sadou vinutí (alebo kotvy) umiestnenej na rotore. Keď prúd tečie cez vinutia, interaguje s magnetickým poľom produkovaným trvalými magnetmi alebo poľnými cievkami . Táto interakcia vytvára silu, ktorá spôsobuje, že sa armatúra otáča.
Kombutátor . je kľúčovým komponentom v kefovanom jednosmernom motore Je to rotujúci spínač, ktorý pri otáčaní motora obráti smer prúdu prúdom cez vinutie kotvy. To zaisťuje, že armatúra sa naďalej otáča rovnakým smerom a poskytuje konzistentný pohyb.
Kľúčové komponenty štetca jednosmerného motora
Kreslenie (rotor) : Rotačná časť motora, ktorá obsahuje vinutia a interaguje s magnetickým poľom.
Kombutátor : Mechanický spínač, ktorý zaisťuje, že prúd prúdu je obrátený pri vinutí, keď sa motor otáča.
Kefy : uhlíkové alebo grafitové kefy, ktoré udržiavajú elektrický kontakt s komutátorom, čo umožňuje prúdenie prúdu do kotvy.
Stator : Stacionárna časť motora, zvyčajne pozostávajúca z stálych magnetov alebo elektromagnetov, ktoré vytvárajú magnetické pole.
Hriadeľ : Centrálna tyč pripojená k armatúre, ktorá prenáša rotačnú silu na zaťaženie.
Brushed DC Motors zostáva v mnohých odvetviach nevyhnutnou technológiou kvôli ich jednoduchosti, spoľahlivosti a nákladovej efektívnosti. Aj keď majú obmedzenia, ako napríklad kefový opotrebenie a znížená účinnosť pri vysokých rýchlostiach, ich výhody - napríklad ako vysoký počiatočný krútiaci moment a ľahkosť kontroly - ich pokračujúci význam v rôznych aplikáciách. Či už v domácich spotrebičoch, , elektrické náradie alebo malá robotika , čisté jednosmerné motory ponúkajú overené riešenie pre úlohy, ktoré si vyžadujú miernu energiu a presnú kontrolu.
Čo je krokový motor? Kompletný sprievodca
Krokové motory sú typom jednosmerného motora , ktorý je známy svojou schopnosťou pohybovať sa v presných krokoch alebo prírastkoch, vďaka čomu sú ideálne pre aplikácie, ktoré vyžadujú kontrolovaný pohyb. Na rozdiel od konvenčných motorov, ktoré sa pri poháňaní neustále otáčajú, krokový motor rozdeľuje úplnú rotáciu na množstvo diskrétnych krokov, z ktorých každý je presným zlomkom úplnej rotácie. Táto schopnosť ich robí cennými pre širokú škálu aplikácií v odvetviach, ako je robotika, 3D tlač , automatizácia a ďalšie.
V tomto článku preskúmame základy Stepper Motors , ich pracovné princípy, typy, výhody, nevýhody, aplikácie a spôsob, akým porovnávajú s inými motorickými technológiami.
Ako funguje krokový motor?
Krokový motor pracuje na princípe elektromagnetizmu. Má rotor (pohyblivú časť) a stator (stacionárna časť), podobne ako iné typy elektrických motorov. Čo však odlišuje krokový motor, je to, ako stator energizuje svoje cievky, aby sa rotor zmenil v diskrétnych krokoch.
Základný pracovný princíp
Keď prúd tečie cez cievky statora, generuje magnetické pole, ktoré interaguje s rotorom, čo spôsobuje otáčanie. Rotor je zvyčajne vyrobený z permanentného magnetu alebo magnetického materiálu a pohybuje sa v malých prírastkoch (kroky), pretože prúd cez každú cievku je zapnutý a vypnutý v špecifickej sekvencii.
Každý krok zodpovedá malej rotácii, ktorá sa zvyčajne pohybuje od 0,9 ° do 1,8 ° za krok , hoci sú možné ďalšie uhly krokov. Podporovaním rôznych cievok v presnom poradí je motor schopný dosiahnuť jemný, riadený pohyb.
Kroky a presnosť
Rozlíšenie krokového motora je definované krokom . Napríklad krokový motor s uhlom kroku 1,8 ° dokončí jednu úplnú rotáciu (360 °) v 200 krokoch. Menšie uhly krokov, napríklad 0,9 ° , umožňujú rovnomernú kontrolu, pričom 400 krokov na dokončenie úplnej rotácie. Čím menší uhol kroku, tým väčšia je presnosť pohybu motora.
Typy krokových motorov
Stepper Motors sa dodávajú v niekoľkých odrodách, z ktorých každá je navrhnutá tak, aby vyhovovala konkrétnym aplikáciám. Hlavné typy sú:
1. Krokper permanentného magnetu (krokový krok PM)
Krokový motor s permanentným magnetom používa rotor permanentného magnetu a pracuje spôsobom podobným jednosmerným motorom . Magnetické pole rotora priťahuje magnetické pole statora a kroky rotora, aby sa zarovnali s každou napájanou cievkou.
Výhody : jednoduchý dizajn, nízke náklady a mierny krútiaci moment pri nízkych rýchlostiach.
Aplikácie : Základné úlohy polohovania ako v tlačiarňach alebo skeneroch.
2. Krokový krok s premenlivou neochotou (krok VR)
V krokovom motore s premenlivou neochotou je rotor vyrobený z mäkkého železného jadra a rotor nemá trvalé magnety. Rotor sa pohybuje, aby sa minimalizovala neochota (odpor) na magnetický tok. Keď je prúd v cievkach prepínaný, rotor sa posúva smerom k najviac magnetickej oblasti, krok za krokom.
3. Hybridný krokový motor
Hybridný krokový motor kombinuje znaky stálych magnetov a variabilných motorových motorov. Má rotor, ktorý je vyrobený z trvalých magnetov, ale obsahuje aj prvky mäkkého železa, ktoré zlepšujú výkon a poskytujú lepší výkon krútiaceho momentu. Hybridné motory ponúkajú to najlepšie z oboch svetov: vysoký krútiaci moment a presná kontrola.
Výhody : vyššia účinnosť, väčší krútiaci moment a lepší výkon ako typy PM alebo VR.
Aplikácie : robotika, CNC strojové zariadenia, 3D tlačiarne a automatizačné systémy.
Krokové motory sú základné komponenty v systémoch, ktoré vyžadujú presné umiestnenie, reguláciu rýchlosti a krútiaci moment pri nízkych rýchlostiach. Vďaka svojej schopnosti pohybovať sa v presných prírastkoch vynikajú v aplikáciách, ako je 3D tlačiareň , CNC , stroje a ďalšie. Aj keď majú určité obmedzenia, napríklad zníženú účinnosť pri vyšších rýchlostiach a vibráciách pri nízkych rýchlostiach, ich spoľahlivosť, presnosť a ľahkosť kontroly ich robia nevyhnutnosťou v mnohých odvetviach.
Ak uvažujete o krokovom motore pre váš ďalší projekt, je dôležité posúdiť vaše potreby a konkrétne výhody a nevýhody, aby ste určili, či je krokový motor pre vašu aplikáciu tou pravou voľbou.
Čo je to indukčný motor? Komplexný prehľad
Indukčný motor je typ elektrického motora , ktorý pracuje na základe zásady elektromagnetickej indukcie. Je to jeden z najbežnejšie používaných motorov v priemyselných a komerčných aplikáciách kvôli jeho jednoduchosti, trvanlivosti a nákladovej efektívnosti. V tomto článku sa ponoríme na pracovný princíp indukčných motorov, ich typy, výhody, nevýhody a bežné aplikácie, ako aj porovnanie s inými typmi motorov.
Ako funguje indukčný motor?
Indukčný motor pracuje na princípe elektromagnetickej indukcie , ktorú objavil Michael Faraday. V podstate, keď je vodič umiestnený do meniaceho sa magnetického poľa, je v vodiči vyvolaný elektrický prúd. Toto je základný princíp fungovania všetkých indukčných motorov.
Kľúčové komponenty indukčného motora
Indukčný motor zvyčajne pozostáva z dvoch hlavných častí:
Stator : Stacionárna časť motora, zvyčajne vyrobená z laminovanej ocele, ktorá obsahuje cievky, ktoré sú napájané striedavým prúdom (AC) . Stator generuje rotujúce magnetické pole, keď AC prechádza cez cievky.
Rotor : Rotačná časť motora, umiestnená vo vnútri statora, ktorý môže byť buď rotor veveričky (najbežnejší) alebo rotor rany. Rotor je indukovaný na otáčanie magnetickým poľom produkovaným statorom.
Základný pracovný princíp
Keď sa do statora dodáva striedavý prúd , generuje rotujúce magnetické pole.
Toto rotujúce magnetické pole indukuje elektrický prúd v rotore v dôsledku elektromagnetickej indukcie.
Indukovaný prúd v rotore generuje svoje vlastné magnetické pole, ktoré interaguje s magnetickým poľom statora.
V dôsledku tejto interakcie sa rotor začína otáčať a vytvára mechanický výstup. Rotor musí vždy 'prenasledovať ' rotujúce magnetické pole produkované statorom, a preto sa nazýva indukčný motor - pretože prúd v rotore je 'indukovaný ' pomocou magnetického poľa skôr ako priamo dodávaný.
Skĺznuť do indukčných motorov
Jedinečným znakom indukčných motorov je to, že rotor nikdy nedosahuje rovnakú rýchlosť ako magnetické pole v statore. Rozdiel medzi rýchlosťou magnetického poľa statora a skutočnou rýchlosťou rotora je známy ako sklz . Šmykľavka je potrebná na vyvolanie prúdu v rotore, ktorý generuje krútiaci moment.
Typy indukčných motorov
Indukčné motory sa dodávajú v dvoch hlavných typoch:
1. Indukčný motor veveričky
Toto je najbežnejšie používaný typ indukčného motora. Rotor pozostáva z laminovanej ocele s vodivými tyčami usporiadanými v uzavretej slučke. Rotor pripomína veveričku a kvôli tejto konštrukcii je jednoduchý, robustný a spoľahlivý.
2. Indukčný motor rotora rany
V tomto type rotor pozostáva z vinutia (namiesto skratených tyčí) a je pripojený k vonkajšiemu odporu. To umožňuje väčšiu kontrolu nad rýchlosťou a krútiacim momentom motora, vďaka čomu je užitočná v určitých konkrétnych aplikáciách.
Čo je to synchrónny motor? Podrobný prehľad
Synchrónny motor je typ striedavého motora , ktorý pracuje konštantnou rýchlosťou, nazývanou synchrónna rýchlosť, bez ohľadu na zaťaženie motora. To znamená, že rotor motora sa otáča rovnakou rýchlosťou ako rotujúce magnetické pole produkované statorom. Na rozdiel od iných motorov, ako sú indukčné motory, synchrónny motor vyžaduje na spustenie externý mechanizmus, ale po spustení si môže zachovať synchrónnu rýchlosť.
V tomto článku preskúmame pracovný princíp synchrónnych motorov, ich typy, výhody, nevýhody, aplikácie a to, ako sa líšia od iných typov motorov, ako sú indukčné motory.
Ako funguje synchrónny motor?
Základná prevádzka synchrónneho motora zahŕňa interakciu medzi rotačným magnetickým poľom produkovaným statorom a magnetickým poľom vytvoreným rotorom. Rotor, na rozdiel od indukčných motorov, je zvyčajne vybavený trvalými magnetmi alebo elektromagnetami poháňanými priamym prúdom (DC).
Kľúčové komponenty synchrónneho motora
Typický synchrónny motor pozostáva z dvoch primárnych komponentov:
Stator : Stacionárna časť motora, ktorá sa zvyčajne skladá z vinutí, ktoré sú poháňané napájaním striedavého prúdu . Stator generuje rotujúce magnetické pole, keď prúd AC preteká vinutiami.
Rotor : Rotačná časť motora, ktorá môže byť buď permanentným magnetom alebo elektromagnetickým rotorom poháňaným napájaním DC . Magnetické pole rotora sa zablokuje rotačným magnetickým poľom statora, čo spôsobuje, že rotor sa otočí synchrónnou rýchlosťou.
Základný pracovný princíp
Ak striedavý prúd , sa na vinutie statora aplikuje rotujúce magnetické pole . generuje sa
Rotor so svojím magnetickým poľom blokuje do tohto rotačného magnetického poľa, čo znamená, že rotor sleduje magnetické pole statora.
Keď magnetické polia interagujú, rotor sa synchronizuje s rotujúcou poľom statora a obe sa otáčajú rovnakou rýchlosťou. Z tohto dôvodu sa nazýva synchrónny motor - rotor beží synchronizáciou s frekvenciou napájania striedavého prúdu.
Pretože rýchlosť rotora sa zhoduje s magnetickým poľom statora, synchrónne motory pracujú pri pevnej rýchlosti určenej frekvenciou napájania striedavého prúdu a počtom pólov v motore.
Typy synchrónnych motorov
Synchrónne motory sa dodávajú v niekoľkých rôznych konfiguráciách v závislosti od návrhu rotora a aplikácie.
1. Synchrónny motor s permanentným magnetom (PMSM)
V synchrónnom motore s permanentným magnetom je rotor vybavený trvalými magnetmi, ktoré poskytujú magnetické pole na synchronizáciu s rotujúcou magnetickou poľom statora.
Výhody : vysoká účinnosť, kompaktný dizajn a vysoká hustota krútiaceho momentu.
Aplikácie : Používa sa v aplikáciách, kde sa vyžaduje presná kontrola rýchlosti, ako sú elektrické vozidlá a vysokohorské stroje.
2. Synchrónny motor rotora rany
Synchrónny motor rotora rany používa rotor, ktorý je navinutý s vinutím medi, ktoré sú napájané jednosmerným napájaním cez sklzové krúžky. Vinutia rotora produkujú magnetické pole potrebné na synchronizáciu so statorom.
Výhody : robustnejšie ako motory s permanentnými magnetmi a schopné odolať vyšším úrovniam energie.
Aplikácie : Používa sa vo veľkých priemyselných systémoch, v ktorých je potrebný vysoký výkon a krútiaci moment, napríklad generátory a elektrárne.
3. Synchrónna hysteréza
Synchrónny motor hysterézy používa rotor s magnetickými materiálmi, ktorý vykazuje hysterézu (oneskorenie medzi magnetizáciou a aplikovaným poľom). Tento typ motora je známy svojou hladkou a tichou prevádzkou.
Výhody : extrémne nízke vibrácie a hluk.
Aplikácie : Bežné v hodín , zariadeniach synchronizácie a ďalšie aplikácie s nízkym obsahom krútenia, kde je potrebná hladká prevádzka.
Synchrónne motory sú výkonné, efektívne a presné stroje, ktoré ponúkajú konzistentný výkon v aplikáciách vyžadujúcich konštantnú rýchlosť a korekciu výkonového faktora . Sú obzvlášť prospešné vo veľkých priemyselných systémoch, výrobe energie a aplikáciách, kde je rozhodujúca presná synchronizácia. Ich zložitosť, vyššie počiatočné náklady a potreba externých počiatočných mechanizmov ich však robia menej vhodnými pre určité aplikácie v porovnaní s inými motorovými typmi, ako sú indukčné motory.
Kefový mechanizmus jednosmerného motora
DC Motory bez kefy pracujú s použitím dvoch hlavných komponentov: rotor, ktorý obsahuje trvalé magnety a stator vybavený medenými cievkami, ktoré sa stávajú elektromagnetmi, keď cez ne preteká prúd.
Tieto motory sú klasifikované do dvoch typov: Inrunner (interné rotorové motory) a Outrunner (externé motory rotora). V motoroch Inrunner je stator umiestnený externe, zatiaľ čo rotor sa otáča vo vnútri. Naopak, v Motoroch Outrunner sa rotor točí pred statorom. Keď je prúd dodávaný do cievok statora, generujú elektromagnet s výrazným severným a južným pólom. Keď sa polarita tohto elektromagnetu zarovná s políciou permanentného magnetu, podobne ako sa navzájom odrazujú, čo spôsobí rotor rotor. Ak však prúd v tejto konfigurácii zostane konštantný, rotor sa na chvíľu otáča a potom sa zastaví, keď sú protichodné elektromagnety a trvalé magnety zarovnané. Na udržanie nepretržitej rotácie sa prúd dodáva ako trojfázový signál, ktorý pravidelne mení polaritu elektromagnetu.
Rýchlosť rotácie motora zodpovedá frekvencii trojfázového signálu. Preto na dosiahnutie rýchlejšej rotácie je možné zvýšiť frekvenciu signálu. V kontexte vozidla diaľkového ovládania zrýchlenie vozidla zvýšením škrtiacej klapky efektívne nariadi ovládača, aby zvýšila frekvenciu spínača.
Ako funguje DC Motor bez kefy?
A DC Motor bez kefy , často označovaný ako synchrónny motor s permanentným magnetom, je elektrický motor známy pre svoju vysokú účinnosť, kompaktnú veľkosť, nízky hluk a dlhú životnosť. Nájde rozsiahle aplikácie v priemyselnej výrobe a spotrebiteľských výrobkoch.
Prevádzka jednosmerného motora bez kefy je založená na súhre medzi elektrinou a magnetizmom. Zahŕňa komponenty, ako sú trvalé magnety, rotor, stator a elektronický regulátor rýchlosti. Trvalé magnety slúžia ako primárny zdroj magnetického poľa v motore, zvyčajne využívajúce materiály vzácnych zemín. Keď je motor napájaný, tieto trvalé magnety vytvárajú stabilné magnetické pole, ktoré interaguje s prúdom tečúcim vo vnútri motora a vytvára magnetické pole rotora.
Rotor a DC Motor bez kefy je rotujúca komponent a je tvorený niekoľkými trvalými magnetmi. Jeho magnetické pole interaguje s magnetickým poľom statora a spôsobuje jeho točenie. Na druhej strane je stator stacionárnou časťou motora, ktorá sa skladá z medených cievok a železných jadier. Keď prúd tečie cez cievky statora, generuje sa meniace sa magnetické pole. Podľa Faradayovho zákona o elektromagnetickej indukcii toto magnetické pole ovplyvňuje rotor a vytvára rotačný krútiaci moment.
Elektronický regulátor rýchlosti (ESC) riadi prevádzkový stav motora a reguluje svoju rýchlosť reguláciou prúdu dodávaného motora. ESC upravuje rôzne parametre, vrátane šírky impulzu, napätia a prúdu, na riadenie výkonu motora.
Počas prevádzky prúd preteká cez stator aj rotor, čím vytvára elektromagnetickú silu, ktorá interaguje s magnetickým poľom trvalých magnetov. Výsledkom je, že motor sa otáča v súlade s príkazmi z elektronického ovládača rýchlosti a vytvára mechanickú prácu, ktorá poháňa pripojené zariadenie alebo stroje.
V súhrne DC Motor bez kefy pracuje na princípe elektrických a magnetických interakcií, ktoré produkujú rotačný krútiaci moment medzi rotujúcou permanentnou magnetom a cievkami statora. Táto interakcia poháňa rotáciu motora a premieňa elektrickú energiu na mechanickú energiu, čo jej umožňuje vykonávať prácu.
Ovládanie kefy bez kefy DC
Povolenie a DC Motor bez kefy na otáčanie, je nevyhnutné ovládať smer a načasovanie prúdu prúdiaceho cez jeho cievky. Nižšie uvedený diagram ilustruje stator (cievky) a rotor (permanentné magnety) motora BLDC, ktorý obsahuje tri cievky označené U, V a W, od seba vzdialené 120 °. Prevádzka motora je poháňaná riadením fáz a prúdov v týchto cievkach. Prúd tečie postupne cez fázu U, potom fázu V a nakoniec fázu W. Rotácia sa udržiava nepretržitým prepínaním magnetického toku, čo spôsobuje, že trvalé magnety sledujú rotujúce magnetické pole generované cievkami. V podstate musí byť energizácia cievok U, V a W neustále striedaná, aby sa výsledný magnetický tok udržal v pohybe, čím sa vytvorí rotujúce magnetické pole, ktoré neustále priťahuje magnety rotora.
V súčasnosti existujú tri metódy riadenia motora bez kefiek:
1. Kontrola lichobežnej vlny
Kontrola lichobežných vĺn, ktoré sa bežne označuje ako kontrola 120 ° alebo 6-kroková komunitačná kontrola, je jednou z najpriamejších metód na kontrolu motorov DC (BLDC) bez kefy. Táto technika zahŕňa aplikovanie prúdov štvorcových vĺn na motorické fázy, ktoré sú synchronizované s lichobežnou krivkou zadnej EMF motora BLDC, aby sa dosiahla optimálna tvorba krútiaceho momentu. Ovládanie rebríka BLDC je vhodné pre rôzne vzory riadenia motorových systémov v mnohých aplikáciách vrátane domácich spotrebičov, chladiacich kompresorov, dúchancov HVAC, kondenzátorov, priemyselných jednotiek, čerpadiel a robotiky.
Metóda riadenia štvorcových vĺn ponúka niekoľko výhod, vrátane priameho riadiaceho algoritmu a nízkych nákladov na hardvér, čo umožňuje vyššie rýchlosti motora pomocou štandardného ovládača výkonnosti. Má však tiež nevýhody, ako napríklad významné kolísanie krútiaceho momentu, určitá úroveň aktuálneho hluku a účinnosť, ktorá nedosahuje svoj maximálny potenciál. Kontrola lichobežných vĺn je obzvlášť vhodná pre aplikácie, kde sa nevyžaduje vysoký výkon rotácie. Táto metóda využíva senzor haly alebo neinduktívny algoritmus odhadu na určenie polohy rotora a vykonáva šesť komutácií (každých 60 °) v rámci elektrického cyklu 360 ° na základe tejto polohy. Každá komutácia vytvára silu v špecifickom smere, čo vedie k efektívnej pozičnej presnosti 60 ° v elektrickom vyjadrení. Názov 'Lapezoid Wave Control ' pochádza zo skutočnosti, že tvar vlny fázového prúdu pripomína lichobežníkový tvar.
2. Kontrola sínusovej vlny
Metóda riadenia sínusových vĺn používa moduláciu šírky šírky vektorového vektora (SVPWM) na vytvorenie trojfázového napätia sínusovej vlny, pričom zodpovedajúci prúd je tiež sínusová vlna. Na rozdiel od riadenia štvorcových vĺn tento prístup nezahŕňa diskrétne kroky komutácie; Namiesto toho sa lieči, akoby sa v každom elektrickom cykle vyskytlo nekonečné množstvo komutácií.
Je zrejmé, že riadenie sínusovských vĺn ponúka výhody oproti riadeniu štvorcových vĺn, vrátane znížených kolísaní krútiaceho momentu a menšieho počtu súčasných harmonických, čo vedie k vylepšenejším kontrolným zážitkom. Vyžaduje si však mierne pokročilejší výkon z ovládača v porovnaní s riadením štvorcových vĺn a stále nedosahuje maximálnu účinnosť motora.
3. Kontrola orientovaná na pole (FOC)
Kontrola orientovaná na pole (FOC), tiež označovaná ako vektorová kontrola (VC), je jednou z najúčinnejších metód efektívneho riadenia Brushless DC Motors (BLDC) a synchrónne motory s permanentným magnetom (PMSM). Zatiaľ čo riadenie sínusovej vlny riadi vektor napätia a nepriamo riadi veľkosť prúdu, nemá schopnosť riadiť smer prúdu.
.png)
Metódu riadenia FOC sa dá pozerať ako na vylepšenú verziu riadenia sínusových vĺn, pretože umožňuje riadenie aktuálneho vektora, čo účinne riadi vektorové riadenie magnetického poľa statora motora. Ovládaním smeru magnetického poľa statora zaisťuje, že magnetické polia statora a rotora zostanú vždy v uhle 90 °, čo maximalizuje výstup krútiaceho momentu pre daný prúd.
4. Sensor bez kontroly
Na rozdiel od konvenčných metód regulácie motora, ktoré sa spoliehajú na senzory, bezprostredné ovládanie umožňuje motoru pracovať bez senzorov, ako sú senzory haly alebo kódovače. Tento prístup využíva súčasné a napätie motora na zistenie polohy rotora. Rýchlosť motora sa potom vypočíta na základe zmien v polohe rotora, pomocou týchto informácií na efektívnu reguláciu rýchlosti motora.
Primárnou výhodou kontroly bez senzora je to, že eliminuje potrebu senzorov, čo umožňuje spoľahlivú prevádzku v náročných prostrediach. Je tiež nákladovo efektívny, vyžaduje iba tri kolíky a zaberá minimálny priestor. Neprítomnosť senzorov haly navyše zvyšuje životnosť a spoľahlivosť systému, pretože neexistujú žiadne komponenty, ktoré by sa dali poškodiť. Pozoruhodnou nevýhodou je však to, že neposkytuje plynulé spustenie. Pri nízkych rýchlostiach alebo keď je rotor stacionárny, zadná elektromotívna sila je nedostatočná, čo sťažuje zistenie bodu nulového kríženia.
DC Brushed verzus Brushless Motors
Podobnosti medzi DC Brushed and bez kefiek
Brushless DC Motors a Brushed DC Motors zdieľajú určité spoločné charakteristiky a prevádzkové princípy:
Motory bez kefy a kefované jednosmerné motory majú podobnú štruktúru, ktorá obsahuje stator a rotor. Stator vytvára magnetické pole, zatiaľ čo rotor vytvára krútiaci moment prostredníctvom svojej interakcie s týmto magnetickým poľom, čím účinne transformuje elektrickú energiu na mechanickú energiu.
Oba Brushless DC Motors a Brushed DC Motors vyžadujú na zabezpečenie elektrickej energie jednosmerné napájanie, pretože ich prevádzka sa spolieha na priamy prúd.
Oba typy motorov môžu upravovať rýchlosť a krútiaci moment zmenou vstupného napätia alebo prúdu, čo umožňuje flexibilitu a riadenie v rôznych aplikačných scenároch.
Rozdiely medzi kefovanými a bez kefovými jednosmernými motormi
Kým sa štetcom a Brushless DC Motors zdieľajú určité podobnosti, vykazujú tiež významné rozdiely, pokiaľ ide o výkon a výhody. Brushed DC Motors využívajú kefy na dochádzanie smerom motora, čo umožňuje rotáciu. Naopak, bez kefiek používajú elektronické riadenie, ktoré nahradia proces mechanického komutácie.
Typ motora bez kefy
BESTFOC BLDC Typ motora
Existuje veľa typov DC Motor bez kefy predávaného spoločnosťou JKongMotor a pochopenie charakteristík a použití rôznych typov krokových motorov vám pomôže rozhodnúť sa, ktorý typ je pre vás najlepší.
1. Štandardný motor BLDC (vnútorný rotor)
BESFOC dodáva NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 Rám a veľkosť metrickej veľkosti 36 mm - 130 mm štandardný kefový jednosmerný motor bez kefy. Motory (interný rotor) zahŕňajú 3 -fázové 12 V/24V/36V/48V/72V/110V nízke napätie a 310V vysokorýchlostné elektrické motory s výkonovým rozsahom 10 W - 3500 W a rýchlostným rozsahom 10 ot./1100303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303. Integrované senzory haly sa môžu použiť v aplikáciách, ktoré si vyžadujú presnú polohu a spätnú väzbu o rýchlosti. Zatiaľ čo štandardné možnosti ponúkajú vynikajúcu spoľahlivosť a vysoký výkon, väčšina našich motorov je tiež možné prispôsobiť tak, aby pracovala s rôznymi napätiami, právomocami, rýchlosťami atď. Prispôsobený typ/dĺžka hriadeľa a montážne príruby sú k dispozícii na požiadanie.
2.
Motor bez kefiek DC je motor so vstavanou prevodovkou (vrátane nominálnej prevodovky, prevodovky červov a planétovej prevodovky). Prevody sú pripojené k hnaciemu hriadele motora. Tento obrázok ukazuje, ako je prevodovka umiestnená v kryte motora.
Prevodovky zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri znižovaní rýchlosti DC motorov bez kefiek a zároveň zvyšujú krútiaci moment. DC bez kefiek bez kefiek fungujú efektívne pri rýchlostiach v rozmedzí od 2000 do 3 000 ot./min. Napríklad, ak je spárovaná s prevodovkou, ktorá má pomer prevodovky 20: 1, môže sa rýchlosť motora znížiť na približne 100 až 150 ot / min, čo vedie k dvadsaťnásobnému zvýšeniu krútiaceho momentu.
Ďalej integrácia motora a prevodovky do jedného krytu minimalizuje externé rozmery motorov bez kefiek bez kefiek, čím sa optimalizuje využívanie dostupného priestoru stroja.
3. Vonkajší rotor BLDC motor
Posledný pokrok v technológii vedie k rozvoju výkonnejších bezdrôtových outdoorových energetických zariadení a nástrojov. Pozoruhodnou inováciou v elektrickom náradí je externý dizajn motora bez kefy.
Vonkajší rotor Brushless DC Motors alebo externe poháňané motory bez kefiek majú dizajn, ktorý obsahuje rotor zvonka, čo umožňuje plynulejšiu prevádzku. Tieto motory môžu dosiahnuť vyšší krútiaci moment ako konštrukcie vnútorných rotorov podobnej veľkosti. Zvýšená zotrvačnosť poskytovaná externými rotorovými motormi ich robí obzvlášť vhodnými pre aplikácie, ktoré vyžadujú nízky hluk a konzistentný výkon pri nižších rýchlostiach.
Vo vonkajšom motore rotora je rotor umiestnený zvonka, zatiaľ čo stator sa nachádza vo vnútri motora.
Vonkajší Brushless DC Motors sú zvyčajne kratšie ako ich náprotivky z vnútorného rotora a ponúkajú nákladovo efektívne riešenie. V tomto návrhu sú trvalé magnety pripevnené k krytu rotora, ktoré sa točí okolo vnútorného statora s vinutiami. V dôsledku vyššej zotrvačnosti rotora majú vonkajšie rotorové motory v porovnaní s vnútornými rotorovými motormi nižší krútiaci moment.
4. Integrovaný motor BLDC
Integrované kefové motory sú pokročilé mechatronické výrobky určené na použitie v systémoch priemyselnej automatizácie a riadenia. Tieto motory sú vybavené špecializovaným vysokovýkonným čipom vodiča jednosmerného motora bez kefky, ktoré poskytujú početné výhody vrátane vysokej integrácie, kompaktnej veľkosti, úplnej ochrany, priameho zapojenia a zvýšenej spoľahlivosti. Táto séria ponúka celý rad integrovaných motorov s výkonnými výstupmi od 100 do 400 W. Vstavaný vodič navyše využíva špičkovú technológiu PWM, čo umožňuje motoru bez kefy pracovať pri vysokých rýchlostiach s minimálnymi vibráciami, nízkym hlukom, vynikajúcou stabilitou a vysokou spoľahlivosťou. Integrované motory majú tiež dizajn zachraňujúci priestor, ktorý zjednodušuje zapojenie a znižuje náklady v porovnaní s tradičnými samostatnými komponentmi motora a pohonu.
Ako zvoliť vodič motorového motorového motora bez kefy
1. Výber vhodného motora bez kefiek
Začnite výberom a Brushless DC Motor na základe svojich elektrických parametrov. Pred výberom príslušného kefového motora je nevyhnutné určiť kľúčové špecifikácie, ako je požadovaný rozsah rýchlosti, krútiaci moment, menovité napätie a menovitý krútiaci moment. Zvyčajne je menovaná rýchlosť pre motory bez kefiek okolo 3 000 ot./min., S odporúčanou prevádzkovou rýchlosťou najmenej 200 ot / min. Ak je potrebná predĺžená prevádzka pri nižších rýchlostiach, zvážte použitie prevodovky na zníženie rýchlosti pri zvyšovaní krútiaceho momentu.
Ďalej vyberte a DC Motor bez kefy podľa jeho mechanických rozmerov. Uistite sa, že s vašim zariadením sú kompatibilné rozmery inštalácie motora, rozmery výstupného hriadeľa a celková veľkosť. Ponúkame možnosti prispôsobenia pre bezbruskové motory v rôznych veľkostiach na základe požiadaviek zákazníkov.
2. Výber správneho vodiča kefy
Vyberte príslušný ovládač na základe elektrických parametrov motora bez kefy. Pri výbere vodiča potvrďte, že výkon a napätie motora spadajú do povoleného rozsahu vodiča, aby sa zabezpečila kompatibilita. Náš sortiment bez kefiek obsahuje modely s nízkym napätím (12-60 VDC) a vysokonapäťové modely (110/220 VAC), prispôsobené nízkym napätiam a vysokonapäťovým kefovým motorom. Je dôležité nemiešať tieto dva typy.
Ďalej zvážte veľkosť inštalácie a požiadavky na rozptyl tepla vodiča, aby ste zaistili, že efektívne funguje vo svojom prostredí.
Výhody a nevýhody bez kefiek DC motorov
Výhody
Brushless DC Motors (BLDC) ponúkajú niekoľko výhod v porovnaní s inými typmi motora vrátane kompaktnej veľkosti, vysokého výkonu, nízkych vibrácií, minimálneho hluku a predĺženej životnosti. Tu je niekoľko kľúčových výhod BLDC Motors:
Účinnosť : Motory BLDC dokážu neustále riadiť maximálny krútiaci moment, na rozdiel od červených motorov, ktoré dosahujú maximálny krútiaci moment iba v konkrétnych bodoch počas rotácie. V dôsledku toho môžu menšie motory BLDC generovať významný výkon bez potreby väčších magnetov.
Ovládateľnosť : Tieto motory sa dajú presne riadiť pomocou mechanizmov spätnej väzby, čo umožňuje presný moment a rýchlosť dodania. Táto presnosť zvyšuje energetickú účinnosť, znižuje tvorbu tepla a rozširuje výdrž batérie v aplikáciách napájaných na batériu.
Lovekosť a redukcia hluku : Bez opotrebovania kefiek majú motory BLDC dlhšiu životnosť a vytvárajú nižší elektrický hluk. Naopak, kefované motory vytvárajú iskry počas kontaktu medzi kefami a komutátorom, čo vedie k elektrickému hluku, vďaka čomu sú motory BLDC preferované v aplikáciách citlivých na hluk.
Ďalšie výhody zahŕňajú:
Vyššia účinnosť a hustota výkonu v porovnaní s indukčnými motormi (približne 35% zníženie objemu a hmotnosti pre rovnaký výstup).
Dlhá životnosť a pokojná prevádzka v dôsledku presných guľôčkových ložísk.
Široký rozsah rýchlosti a úplný výstup motora v dôsledku krivky lineárneho krútiaceho momentu.
Znížené emisie elektrickej rušenia.
Mechanická zameniteľnosť s krokovými motormi, znižovanie nákladov na stavebné náklady a zvyšovanie rozmanitosti komponentov.
Nevýhody
Napriek svojim výhodám majú motory bez kefy nejaké nevýhody. Sofistikovaná elektronika požadovaná pre jednotky bez kefiek vedie k vyšším celkovým nákladom v porovnaní s čistými motormi.
Metóda riadenia (FOC) orientovaná na pole, ktorá umožňuje presné riadenie veľkosti a smeru magnetického poľa, poskytuje stabilný krútiaci moment, nízky hluk, vysokú účinnosť a rýchlu dynamickú odozvu. Dodáva sa však s vysokými nákladmi na hardvér, prísnymi požiadavkami na výkon pre ovládač a potrebou, aby sa parametre motora úzko zodpovedali.
Ďalšou nevýhodou je, že motory bez kefiek môžu zažiť jitter pri spustení v dôsledku indukčnej reaktancie, čo vedie k menšej hladkej prevádzke v porovnaní s kefovanými motormi.
Ďalej, Brushless DC Motors si vyžaduje špecializované znalosti a vybavenie na údržbu a opravy, vďaka čomu sú menej prístupné priemerným používateľom.
Použitie a aplikácie DC Motorov bez kefy
Brushless DC Motors (BLDC) sa vo veľkej miere využívajú v rôznych odvetviach vrátane priemyselnej automatizácie, automobilového priemyslu, lekárskeho vybavenia a umelej inteligencie kvôli ich dlhovekosti, nízkemu hluku a vysokému krútiacim momentom.
1. Priemyselná automatizácia
V priemyselnej automatizácii, Brushless DC Motors sú rozhodujúce pre aplikácie, ako sú Servo Motors, CNC strojové náradie a robotika. Slúžia ako ovládače, ktoré riadia pohyby priemyselných robotov pre úlohy, ako je maľovanie, zostavenie produktov a zváranie. Tieto aplikácie si vyžadujú vysoko presné vysokoúčinné motory, ktoré sú motory BLDC dobre vybavené.
2. Elektrické vozidlá
Brushless DC Motors sú významnou aplikáciou v elektrických vozidlách, najmä slúžia ako pohonné motory. Obzvlášť sú rozhodujúce vo funkčných náhradách, ktoré vyžadujú presnú kontrolu, a v oblastiach, kde sa komponenty často používajú, čo si vyžaduje dlhodobý výkon. Po systémoch posilňovača riadenia predstavujú klimatizačné kompresorové motory primárnu aplikáciu pre tieto motory. Ďalej predstavujú trakčné motory pre elektrické vozidlá (EV) aj sľubnú príležitosť pre Brushless DC Motors. Vzhľadom na to, že tieto systémy fungujú pri obmedzenom výkone batérie, je nevyhnutné, aby boli motory efektívne a kompaktné, aby sa prispôsobili obmedzeniam tesných priestorov.
Pretože elektrické vozidlá si vyžadujú efektívne, spoľahlivé a ľahké motory na dodanie energie, bez kefy DC Motors, ktoré majú tieto vlastnosti, sa vo svojich pohonných systémoch vo veľkej miere využívajú.
3. Aerospace a bezpilotné lietadlá
V leteckom sektore, Brushless DC Motors patria medzi najbežnejšie používané elektrické motory z dôvodu ich výnimočného výkonu, čo je v týchto aplikáciách rozhodujúce. Moderná letecká technológia sa spolieha na výkonné a efektívne DC motory bez kefy pre rôzne pomocné systémy v lietadlách. Tieto motory sa používajú na riadenie letových povrchov a napájacích systémov v kabíne, ako sú palivové čerpadlá, tlakové čerpadlá, napájacie systémy, generátory a zariadenia na distribúciu energie. Vynikajúci výkon a vysoká účinnosť bezbruskových jednosmerných motorov v týchto úlohách prispievajú k presnej kontrole letových povrchov, čím sa zabezpečuje stabilita a bezpečnosť lietadla.
V technológii dronov, Brushless DC Motors sa používajú na riadenie rôznych systémov vrátane interferenčných systémov, komunikačných systémov a kamier. Tieto motory efektívne riešia výzvy vysokej zaťaženia a rýchlej reakcie, dodávajú vysoký výkonný výkon a rýchlu citlivosť, aby sa zabezpečila spoľahlivosť a výkon bezpilotných lietadiel.
4. Lekárske vybavenie
Motory bez kefy DC sa tiež vo veľkej miere používajú v lekárskom vybavení vrátane zariadení ako umelé srdcia a krvné čerpadlá. Tieto aplikácie vyžadujú motory, ktoré sú vysoko presné, spoľahlivé a ľahké, z ktorých všetky sú charakteristiky, ktoré môžu poskytovať jednosmerné motory bez kefy.
Ako vysoko účinný, nízko šmajrový a dlhotrvajúci motor, DC motory bez kefy sa vo veľkej miere používajú v sektore zdravotníckych zariadení. Ich integrácia do zariadení, ako sú lekárske aspirátory, infúzne pumpy a chirurgické postele, zvýšila stabilitu, presnosť a spoľahlivosť týchto strojov, čo významne prispievala k pokroku v lekárskych technológiách.
5. Inteligentný domov
V rámci inteligentných domácich systémov, Motory bez kefy sa používajú v rôznych spotrebičoch, vrátane cirkulujúcich ventilátorov, zvlhčovačov, odvlhčovačov, osviežovačov vzduchu, vykurovacích a chladiacich ventilátorov, sušičiek rúk, inteligentných zámkov a elektrických dverí a okien. Posun od indukčných motorov k bezbrusovým jednosmerným motorom a ich zodpovedajúcich regulátorov v domácich spotrebičoch lepšie uspokojuje požiadavky na energetickú účinnosť, environmentálnu udržateľnosť, pokročilú inteligenciu, nízky hluk a pohodlie používateľov.
Brushless DC Motors sa v spotrebnej elektronike používajú už dlho, vrátane práčok, klimatizačných systémov a vysávačov. Nedávno našli aplikácie u fanúšikov, kde ich vysoká účinnosť výrazne znížila spotrebu elektrickej energie.
Stručne povedané, praktické použitie Brushless DC Motors prevláda v každodennom živote. Brushless DC Motors (BLDC) sú efektívne, odolné a všestranné a slúžia širokej škále aplikácií v rôznych odvetviach. Ich dizajn, rôzne typy a aplikácie ich umiestňujú ako základné komponenty v súčasnej technológii a automatizácii.
English
العربية
Français
Русский
Español
Português
Deutsch
italiano
日本語
한국어
Nederlands
Tiếng Việt
ไทย
Polski
Türkçe
ພາສາລາວ
ភាសាខ្មែរ
Bahasa Melayu
ဗမာစာ
Filipino
Bahasa Indonesia
magyar
Română
Čeština
Монгол
қазақ
Српски
हिन्दी
فارسی
Slovenčina
Slovenščina
Norsk
Svenska
українська
Ελληνικά
Suomi
Հայերեն
עברית
Latine
Dansk
Shqip
বাংলা
Hrvatski
Afrikaans
Gaeilge
Eesti keel
Oʻzbekcha
latviešu
Azərbaycan dili
Български
Català
