A Fırçasız DC motorları (BLDC motor: fırçasız doğrudan akım motoru), dönüşü kalıcı mıknatıslar ve elektromanyetler arasındaki cazibe ve itme kuvvetleri tarafından yönlendirilen 3 fazlı bir motordur. Doğrudan akım (DC) gücü kullanan senkron bir motordur. Bu motor tipine genellikle 'fırçasız DC motor ' denir, çünkü birçok uygulamada bir DC motor (fırçalanmış DC motor veya komütatör motoru) yerine fırça kullanır. Fırçasız DC motor aslında DC güç girişini kullanan ve konum geri bildirimiyle üç fazlı bir AC güç kaynağına dönüştürmek için bir invertör kullanan kalıcı bir mıknatıs senkron motordur.
A Fırçasız DC motor (BLDC) salon efektini kullanılarak çalışır ve birkaç anahtar bileşenden oluşur: bir rotor, bir stator, kalıcı bir mıknatıs ve bir tahrik motor kontrolörü. Rotor, rotor miline bağlı çoklu çelik çekirdekler ve sargılara sahiptir. Rotor döndükçe, kontrolör konumunu belirlemek için bir akım sensörü kullanır ve stator sargılarından akan akımın yönünü ve mukavemetini ayarlamasına izin verir. Bu işlem etkili bir şekilde tork üretir.
Fırçasız işlemi yöneten ve verilen DC gücünü AC gücüne dönüştüren bir elektronik tahrik denetleyicisi ile birlikte, BLDC motorlar fırçalanmış DC motorlarına benzer performans sağlayabilir, ancak zaman içinde aşınan fırçaların sınırlamaları olmadan. Bu nedenle, BLDC motorları genellikle elektronik olarak işe gidip gelmiş (EC) motorlar olarak adlandırılır ve onları fırçalarla mekanik komiteye dayanan geleneksel motorlardan ayırır.
Ortak Motor Tipi
Motorlar, güç kaynaklarına (AC veya DC) ve rotasyon oluşturmak için kullandıkları mekanizmaya göre kategorize edilebilir. Aşağıda, her türün özellikleri ve uygulamaları hakkında kısa bir genel bakış sunuyoruz.
Fırçalanmış DC motor nedir? Kapsamlı bir rehber
Fırçalanmış DC motorlar uzun zamandır elektrik mühendisliği dünyasında bir temel olmuştur. Sadelikleri, güvenilirliği ve maliyet etkinlikleri ile tanınan bu motorlar, ev aletlerinden endüstriyel makinelere kadar çok sayıda uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu makalede, ayrıntılı bir genel bakış sunacağız . fırçalanmış DC motorlarına , operasyonlarını, bileşenlerini, avantajlarını, dezavantajlarını ve ortak kullanımlarını ve ayrıca fırçasız muadilleriyle bir karşılaştırma hakkında
Fırçalanmış DC motorlarının temellerini anlamak
bir DC motoru Fırçalanmış bir tür doğrudan akım (DC) elektrik motorudur . , motor sargılarına akım sağlamak için mekanik fırçalara dayanan Motorun operasyonunun arkasındaki temel prensip, manyetik alan ile bir elektrik akımı arasındaki etkileşimi içerir.tork olarak bilinen bir dönme kuvveti üreten bir
Fırçalanmış DC motorları nasıl çalışır?
Fırçalanmış bir DC motorunda, bir elektrik akımı sargıyı (veya armatürden) akar. rotor üzerinde bulunan bir dizi Akım sargılardan akarken, kalıcı mıknatıslar veya tarla bobinleri tarafından üretilen manyetik alan ile etkileşime girer . Bu etkileşim, armatürün dönmesine neden olan bir kuvvet yaratır.
Komütatör, fırçalanmış bir DC motorunda önemli bir bileşendir. Motor döndükçe armatür sargılarından akım akışının yönünü tersine çeviren dönen bir anahtardır. Bu, armatürün aynı yönde dönmeye devam etmesini sağlar ve tutarlı bir hareket sağlar.
Fırçalanmış bir DC motorunun temel bileşenleri
Armatür (rotor) : Motorun sargıları içeren ve manyetik alanla etkileşime giren dönen kısmı.
Komütatör : Motor döndükçe akım akışının sargılarda tersine çevrilmesini sağlayan mekanik bir anahtar.
Fırçalar : Komütatörle elektrik temasını koruyan ve akımın armatüre akmasını sağlayan karbon veya grafit fırçalar.
Stator : Motorun sabit kısmı, tipik olarak manyetik alanı oluşturan kalıcı mıknatıslar veya elektromıknatıslardan oluşur.
Mil : Dönme kuvvetini yüke ileten armatüre bağlı merkezi çubuk.
Fırçalanmış DC motorları, sadelikleri, güvenilirliği ve maliyet etkinlikleri nedeniyle birçok endüstride önemli bir teknoloji olmaya devam etmektedir. Fırça aşınması ve yüksek hızlarda azaltılmış verimlilik gibi sınırlamalar olsa da, avantajları - yüksek başlangıç torku ve kontrol kolaylığı gibi - çeşitli uygulamalarda devam eden ilgilerini karşılamaktadır. olsun Ev aletlerinde , elektrikli aletler isterse küçük robotikler , fırçalanmış DC motorları ılımlı güç ve hassas kontrol gerektiren görevler için kanıtlanmış bir çözüm sunar.
Step motor nedir? Tam Bir Kılavuz
Step Motorlar türüdür , bu da onları kontrollü hareket gerektiren uygulamalar için ideal hale getirir. DC motor , hassas adımlarda veya artışlarla hareket etme yetenekleri ile bilinen bir Güçlendiğinde sürekli dönen geleneksel motorların aksine, bir step motor tam bir dönüşü, her biri tam dönmenin kesin bir kısmı olan bir dizi ayrı adıma ayırır. Bu özellik onları robotik, gibi sektörlerde çok çeşitli uygulamalar için değerli kılar . 3D baskı , otomasyon ve daha fazlası
Bu makalede, araştıracağız . step motorlarının temellerini , çalışma prensiplerini, türlerini, avantajlarını, dezavantajlarını, uygulamaları ve diğer motor teknolojileriyle nasıl karşılaştırıldıklarını
Bir step motor nasıl çalışır?
Bir step motor elektromanyetizma prensibi üzerinde çalışır. Diğer elektrik motorlarına benzer bir rotor (hareketli parça) ve bir stator (sabit kısım) vardır. Bununla birlikte, bir step motoru birbirinden ayıran şey, statorun rotorun ayrık basamaklarda dönmesi için bobinlerine nasıl enerji vermesidir.
Temel çalışma prensibi
Akım stator bobinlerinden aktığında, rotor ile etkileşime giren ve dönmesine neden olan manyetik bir alan üretir. Rotor tipik olarak kalıcı bir mıknatıs veya manyetik bir malzemeden yapılır ve her bir bobin içinden geçen akım belirli bir sırayla açılıp kapatıldığı için küçük artışlarla (adımlar) hareket eder.
Her adım, tipik olarak arasında değişen küçük bir dönüşe karşılık gelir adım başına 0.9 ° ila 1.8 ° , ancak diğer adım açıları mümkündür. Farklı bobinlere hassas bir sırayla enerji vererek, motor ince, kontrollü hareket elde edebilir.
Adım açıları ve hassasiyet
Bir step motorun çözünürlüğü adım açısı ile tanımlanır . Örneğin, 1.8 ° adım açısına sahip bir step motor , 200 adımda bir tam dönmeyi (360 °) tamamlayacaktır. gibi daha küçük adım açıları 0.9 ° , tam bir dönüşü tamamlamak için 400 adım ile daha ince kontrollere bile izin verir. Adım açısı ne kadar küçük olursa, motorun hareketinin hassasiyeti o kadar büyük olur.
Step Motor Türleri
Step motorlar, her biri belirli uygulamalara uyacak şekilde tasarlanmış çeşitli çeşitlerde gelir. Ana türler:
1. Kalıcı Mıknatıs Step (PM Stepper)
Kalıcı mıknatıslı step motor, kalıcı bir mıknatıs rotoru kullanır ve bir benzer bir şekilde çalışır DC motoruna . Rotorun manyetik alanı, statorun manyetik alanına çekilir ve her enerjili bobinle hizalamak için rotor adımları.
Avantajları : Düşük hızlarda basit tasarım, düşük maliyet ve orta tork.
Uygulamalar : gibi temel konumlandırma görevleri Yazıcılar veya tarayıcılar .
2. Değişken isteksizlik step (VR step)
bir isteksizlik step Değişken motorunda, rotor yumuşak bir demir çekirdekten yapılmıştır ve rotorda kalıcı mıknatısları yoktur. Rotor, isteksizliği (direnci) manyetik akıya en aza indirmek için hareket eder. Bobinlerdeki akım değiştirildikçe, rotor adım adım en manyetik alana doğru hareket eder.
3. Hibrit Step Motor
Bir hibrit step motor, hem kalıcı mıknatıs hem de değişken isteksizlik step motorlarının özelliklerini birleştirir. Kalıcı mıknatıslardan yapılmış ancak performansı artıran ve daha iyi tork çıkışı sağlayan yumuşak demir elemanları içeren bir rotora sahiptir. Hibrit motorlar her iki dünyanın en iyisini sunar: yüksek tork ve hassas kontrol.
Avantajları : PM veya VR tiplerinden daha yüksek verimlilik, daha fazla tork ve daha iyi performans.
Uygulamalar : Robotik, CNC makineleri, 3D yazıcılar ve otomasyon sistemleri.
Step motorlar, düşük hızlarda doğru konumlandırma, hız kontrolü ve tork gerektiren sistemlerde temel bileşenlerdir. Hassas artışlarla hareket etme yetenekleri ile 3D baskı , robotik , CNC makineleri ve daha fazlası gibi uygulamalarda mükemmeldir. Daha yüksek hızlarda verimlilik ve düşük hızlarda titreşim gibi bazı sınırlamaları olmasına rağmen, güvenilirlikleri, hassasiyetleri ve kontrol kolaylığı onları çok sayıda endüstride vazgeçilmez kılmaktadır.
Bir sonraki projeniz için bir düşünüyorsanız step motoru , bir step motorunun uygulamanız için doğru seçim olup olmadığını belirlemek için ihtiyaçlarınızı ve belirli avantajları ve dezavantajları değerlendirmek önemlidir.
İndüksiyon motoru nedir? Kapsamlı bir genel bakış
Bir indüksiyon motoru, türüdür . elektrik motoru elektromanyetik indüksiyon prensibine göre çalışan bir Sadeliği, dayanıklılığı ve maliyet etkinliği nedeniyle endüstriyel ve ticari uygulamalarda en yaygın kullanılan motorlardan biridir. Bu makalede, indüksiyon motorları, türleri, avantajları, dezavantajları ve ortak uygulamalar ve diğer motor tipleriyle karşılaştırma çalışma prensibine dalacağız.
Bir indüksiyon motoru nasıl çalışır?
İndüksiyon motoru prensibi üzerinde çalışır . elektromanyetik indüksiyon , Michael Faraday tarafından keşfedilen Özünde, değişen bir manyetik alana bir iletken yerleştirildiğinde, iletkende bir elektrik akımı indüklenir. Bu, tüm çalışmasının arkasındaki temel prensiptir. indüksiyon motorlarının .
Bir indüksiyon motorunun temel bileşenleri
Bir indüksiyon motoru tipik olarak iki ana parçadan oluşur:
Stator : Motorun sabit kısmı, genellikle lamine çelikten yapılmış, alternatif akım (AC) ile enerjilendirilen bobinler içerir . Stator, AC bobinlerden geçtiğinde dönen bir manyetik alan üretir.
Rotor : Motorun dönen kısmı, statorun içine yerleştirilir, bu da bir sincap kafesi rotor (en yaygın) veya bir yara rotoru olabilir. Rotor, stator tarafından üretilen manyetik alan ile dönmeye teşvik edilir.
Temel çalışma prensibi
sağlandığında , dönen bir manyetik alan oluşturur. AC gücü Stator'a
Bu dönen manyetik alan, elektrik akımını indükler. elektromanyetik indüksiyon nedeniyle rotorda bir
Rotordaki indüklenen akım, statorun manyetik alanı ile etkileşime giren kendi manyetik alanını oluşturur.
Bu etkileşimin bir sonucu olarak, rotor dönmeye başlar ve mekanik çıkış oluşturur. Rotor her zaman stator tarafından üretilen dönen manyetik alan 'kovalamaca ' olmalıdır, bu yüzden bir denir indüksiyon motoru - çünkü rotordaki akım doğrudan verilen yerine manyetik alan tarafından 'indüklenir.
İndüksiyon motorlarında kayma
benzersiz bir özelliği İndüksiyon motorlarının , rotorun asla statordaki manyetik alanla aynı hıza ulaşmamasıdır. Stator'un manyetik alanının hızı ile rotorun gerçek hızı arasındaki fark kayma olarak bilinir . Kayma rotordaki akımı indüklemek için gereklidir, bu da tork üreten şeydir.
İndüksiyon Motor Türleri
İndüksiyon motorları iki ana tipte gelir:
1. Sincap Kafesi İndüksiyon Motoru
Bu, en yaygın kullanılan indüksiyon motoru türüdür. Rotor, kapalı bir döngüde düzenlenmiş iletken çubuklarla lamine çelikten oluşur. Rotor bir sincap kafesine benziyor ve bu yapı nedeniyle basit, sağlam ve güvenilir.
2. Yara rotor indüksiyon motoru
Bu tipte, rotor sargılardan oluşur (kısa devre çubukları yerine) ve dış dirence bağlanır. Bu, motorun hızı ve torku üzerinde daha fazla kontrol sağlar, bu da belirli uygulamalarda yararlı hale getirir.
Senkron motor nedir? Ayrıntılı bir genel bakış
Senkron bir motor, türüdür . AC motor motordaki yüke bakılmaksızın, senkron hız adı verilen sabit bir hızda çalışan bir Bu, motorun rotorunun stator tarafından üretilen dönen manyetik alanla aynı hızda döndüğü anlamına gelir. İndüksiyon motorları gibi diğer motorların aksine, senkron bir motor başlamak için harici bir mekanizma gerektirir, ancak çalıştıktan sonra senkron hızı koruyabilir.
Bu makalede, senkron motorların çalışma prensibini, türlerini, avantajlarını, dezavantajlarını, uygulamaları ve gibi diğer motor tiplerinden nasıl farklı olduklarını araştıracağız. indüksiyon motorları .
Senkron bir motor nasıl çalışır?
Senkron bir motorun temel çalışması, dönen manyetik alan ile stator tarafından üretilen manyetik alan arasındaki etkileşimi içerir. Rotor, indüksiyon motorlarından farklı olarak, tipik olarak rotor tarafından oluşturulan donatılmıştır . kalıcı mıknatıslar veya elektromıknatıslarla doğrudan akım (DC) ile çalışan
Senkron bir motorun temel bileşenleri
Tipik bir senkron motor iki birincil bileşenden oluşur:
Stator : Motorun sabit kısmı, genellikle sargılardan oluşur ile güçlendirilen AC beslemesi . Stator, AC akımı sargılardan aktığında dönen bir manyetik alan üretir.
Rotor : Motorun dönen kısmı, kalıcı bir mıknatıs veya bir elektromanyetik rotor olabilir ile çalışan DC beslemesi . Rotorun manyetik alanı, statorun dönen manyetik alanı ile kilitlenir ve rotorun senkron hızda dönmesine neden olur.
Temel çalışma prensibi
uygulandığında , AC gücü Stator sargılarına dönen bir manyetik alan üretilir.
Rotor, manyetik alanı ile bu dönen manyetik alana kilitlenir, yani rotor statorun manyetik alanını takip eder.
Manyetik alanlar etkileşime girdikçe, rotor senkronize olur ve her ikisi de aynı hızda döner. statorun dönen alanı ile Bu yüzden buna senkron motor denir - rotor, senkronize olarak çalışır. AC beslemesinin frekansı ile
Rotorun hızı statorun manyetik alanıyla eşleştiğinden, senkron motorlar AC beslemesinin frekansı ve motordaki kutup sayısı ile belirlenen sabit bir hızda çalışır.
Senkron Motor Türleri
Senkron motorlar, rotor tasarımına ve uygulamaya bağlı olarak birkaç farklı konfigürasyonda gelir.
1. Kalıcı Mıknatıs Senkron Motor (PMSM)
bir mıknatıs senkron motorunda Kalıcı , rotor, statorun dönen manyetik alanıyla senkronizasyon için manyetik alanı sağlayan kalıcı mıknatıslarla donatılmıştır.
Avantajları : Yüksek verimlilik, kompakt tasarım ve yüksek tork yoğunluğu.
Uygulamalar : gibi hassas hız kontrolünün gerekli olduğu uygulamalarda kullanılır Elektrikli araçlar ve yüksek hassasiyetli makineler .
2. Yara rotoru senkron motor
Bir yara rotor senkron motor, kayma halkaları yoluyla bir DC beslemesi ile enerjilendirilen bakır sargılarla sarılmış bir rotor kullanır. Rotor sargıları, stator ile senkronizasyon için gereken manyetik alanı üretir.
Avantajları : Kalıcı mıknatıs motorlarından daha sağlam ve daha yüksek güç seviyelerine dayanabilen.
Uygulamalar : gibi yüksek güç ve torka ihtiyaç duyulan büyük endüstriyel sistemlerde kullanılır Jeneratörler ve enerji santralleri .
3. Histerezis senkron motor
Bir histerezis senkron motor, histerezis sergileyen manyetik malzemelere sahip bir rotor kullanır (mıknatıslanma ve uygulanan alan arasındaki gecikme). Bu tip motor pürüzsüz ve sessiz çalışması ile bilinir.
Avantajları : Son derece düşük titreşim ve gürültü.
Uygulamalar : yaygındır . Saatlerde , yaygınlaştırıcı cihazlarda ve düzgün çalışmanın gerekli olduğu diğer düşük tork uygulamalarında
Senkron motorlar gerektiren uygulamalarda tutarlı performans sunan güçlü, verimli ve hassas makinelerdir , sabit hız ve güç faktörü düzeltmesi . Özellikle büyük endüstriyel sistemlerde, enerji üretiminde ve hassas senkronizasyonun çok önemli olduğu uygulamalarda faydalıdırlar. Bununla birlikte, karmaşıklıkları, daha yüksek başlangıç maliyetleri ve dış başlangıç mekanizmaları ihtiyacı, indüksiyon motorları gibi diğer motor tiplerine kıyasla belirli uygulamalar için onları daha az uygun hale getirir.
Fırçasız DC motor mekanizması
Fırçasız DC motorları iki ana bileşen kullanılarak çalışır: kalıcı mıknatıslar ve akım aralarından aktığında elektromanyet haline gelen bakır bobinlerle donatılmış bir stator.
Bu motorlar iki tipte sınıflandırılır: inrunner (dahili rotor motorlar) ve outunner (harici rotor motorlar). Inrunner Motors'ta, rotor içeride dönerken stator harici olarak konumlandırılır. Tersine, outunner Motors'ta, rotor statorun dışına döner. Stator bobinlerine akım sağlandığında, farklı kuzey ve güney kutuplarına sahip bir elektromanyet üretirler. Bu elektromıknatısın polaritesi yüzlü kalıcı mıknatısla hizalandığında, benzer kutuplar birbirini iterek rotorun dönmesine neden olur. Bununla birlikte, bu konfigürasyonda akım sabit kalırsa, rotor anlık olarak döner ve karşıt elektromanyetler ve kalıcı mıknatıslar hizalandıkça durur. Sürekli rotasyonu korumak için akım, elektromanyetin polaritesini düzenli olarak değiştiren üç fazlı bir sinyal olarak sağlanır.
Motorun dönüş hızı, üç fazlı sinyalin frekansına karşılık gelir. Bu nedenle, daha hızlı dönüş elde etmek için sinyal frekansını artırabilir. Bir uzaktan kumanda aracı bağlamında, gaz kelebeğini artırarak aracı hızlandırmak, denetleyiciye anahtarlama frekansını yükseltmesini etkili bir şekilde talimat verir.
Fırçasız DC motor nasıl çalışır?
A fırçasız DC motoru , yüksek verimliliği, kompakt boyutu, düşük gürültüsü ve uzun ömrü ile bilinen bir elektrik motorudur. Genellikle kalıcı mıknatıs senkron motor olarak adlandırılan Hem endüstriyel üretim hem de tüketici ürünlerinde kapsamlı uygulamalar bulur.
Fırçasız bir DC motorunun çalışması, elektrik ve manyetizma arasındaki etkileşime dayanmaktadır. Kalıcı mıknatıslar, bir rotor, stator ve elektronik hız kontrolörü gibi bileşenler içerir. Kalıcı mıknatıslar, tipik olarak nadir toprak malzemeleri kullanılarak motordaki manyetik alanın birincil kaynağı olarak hizmet eder. Motor güçlendirildiğinde, bu kalıcı mıknatıslar, motor içinde akan akımla etkileşime giren ve bir rotor manyetik alan üreten kararlı bir manyetik alan oluşturur.
Bir rotor Fırçasız DC motor dönen bileşendir ve birkaç kalıcı mıknatıstan oluşur. Manyetik alanı, statorun manyetik alanı ile etkileşime girerek dönmesine neden olur. Stator ise bakır bobinler ve demir çekirdeklerden oluşan motorun sabit kısmıdır. Akım stator bobinlerinden aktığında, değişen bir manyetik alan üretir. Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasına göre, bu manyetik alan rotoru etkiler ve rotasyonel tork üretir.
Elektronik Hız Kontrolörü (ESC) motorun çalışma durumunu yönetir ve sağlanan akımı motora kontrol ederek hızını düzenler. ESC, motorun performansını kontrol etmek için darbe genişliği, voltaj ve akım dahil olmak üzere çeşitli parametreleri ayarlar.
Operasyon sırasında, akım hem stator hem de rotordan akar ve kalıcı mıknatısların manyetik alanı ile etkileşime giren bir elektromanyetik kuvvet oluşturur. Sonuç olarak, motor elektronik hız kontrolörünün komutlarına göre döner ve bağlı ekipmanı veya makineleri yönlendiren mekanik çalışmalar üretir.
Özet olarak, Fırçasız DC motoru, dönen kalıcı mıknatıslar ve stator bobinleri arasında rotasyonel tork üreten elektrik ve manyetik etkileşimler prensibi üzerinde çalışır. Bu etkileşim motorun dönüşünü yönlendirir ve elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür ve iş yapmasına izin verir.
Fırçasız DC Motoru Kontrol Edin
Etkinleştirmek için Fırçasız DC motoru döndürmek için, bobinlerinden akan akımın yönünü ve zamanlamasını kontrol etmek önemlidir. Aşağıdaki şemada, U, V ve W etiketli üç bobin içeren bir BLDC motorunun stator (bobin) ve rotorunu (kalıcı mıknatıslar) göstermektedir. Motorun çalışması, bu bobinlerdeki fazları ve akımları yöneterek yönlendirilir. Akım, faz U, daha sonra faz V ve son olarak Faz W ile sırayla akar. Dönme, manyetik akının sürekli olarak değiştirilmesiyle sürdürülür, bu da kalıcı mıknatısların bobinler tarafından üretilen dönen manyetik alanı takip etmesine neden olur. Özünde, bobin U, V ve W'nin enerjisi, sonuçta ortaya çıkan manyetik akıyı hareket halinde tutmak için sürekli olarak değişmelidir, böylece sürekli olarak rotor mıknatısları çeken dönen bir manyetik alan oluşturulmalıdır.
Şu anda üç ana akım fırçasız motor kontrol yöntemi vardır:
1. Yamuk dalga kontrolü
Yaygın olarak 120 ° kontrol veya 6 adımlı komütasyon kontrolü olarak adlandırılan trapezoidal dalga kontrolü, fırçasız DC (BLDC) motorlarını kontrol etmek için en basit yöntemlerden biridir. Bu teknik, optimum tork üretimi elde etmek için BLDC motorunun trapezoidal geri EMF eğrisi ile senkronize edilen motor fazlarına kare dalga akımlarının uygulanmasını içerir. BLDC merdiven kontrolü, ev aletleri, soğutma kompresörleri, HVAC üfleyiciler, kondenserler, endüstriyel sürücüler, pompalar ve robotik gibi çeşitli uygulamalarda çeşitli motor kontrol sistemi tasarımları için çok uygundur.
Kare dalga kontrol yöntemi, basit bir kontrol algoritması ve düşük donanım maliyetleri de dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sunar ve standart bir performans denetleyicisi kullanarak daha yüksek motor hızlarına izin verir. Bununla birlikte, önemli tork dalgalanmaları, bir miktar akım gürültüsü ve maksimum potansiyeline ulaşmayan verimlilik gibi dezavantajları vardır. Trapezoidal dalga kontrolü, yüksek rotasyonel performansın gerekli olmadığı uygulamalar için özellikle uygundur. Bu yöntem, rotorun konumunu belirlemek için bir salon sensörü veya endüktif olmayan bir tahmin algoritması kullanır ve bu pozisyona dayanan 360 ° elektrik döngüsü içinde altı işe alım (bir tane her 60 °) yürütür. Her bir komisyon, belirli bir yönde kuvvet üretir, bu da elektrik terimlerinde 60 ° 'lik etkili bir konum doğruluğu ile sonuçlanır. 'Trapezoidal Dalga Kontrolü ' adı, faz akım dalga formunun trapezoidal bir şekle benzediği gerçeğinden kaynaklanmaktadır.
2. Sinüs dalgası kontrolü
Sinüs dalgası kontrol yöntemi, üç fazlı bir sinüs dalgası voltajı üretmek için uzay vektörü darbe genişliği modülasyonu (SVPWM) kullanır, karşılık gelen akım aynı zamanda bir sinüs dalgasıdır. Kare dalga kontrolünden farklı olarak, bu yaklaşım ayrı komünist adımlar içermez; Bunun yerine, her elektrik döngüsünde sonsuz sayıda işe alım görülür.
Açıkçası, sinüs dalga kontrolü, daha az tork dalgalanmaları ve daha az akım harmonikleri de dahil olmak üzere kare dalga kontrolüne göre avantajlar sunar ve bu da daha rafine bir kontrol deneyimine neden olur. Bununla birlikte, denetleyiciden kare dalga kontrolüne kıyasla biraz daha gelişmiş performans gerektirir ve yine de maksimum motor verimliliği elde etmez.
3. Alan odaklı kontrol (FOC)
Vektör Kontrolü (VC) olarak da adlandırılan alan odaklı kontrol (FOC), verimli bir şekilde yönetmek için en etkili yöntemlerden biridir Fırçasız DC Motorlar (BLDC) ve Kalıcı Mıknatıs Senkron Motorlar (PMSM). Sinüs dalgası kontrolü voltaj vektörünü yönetirken ve dolaylı olarak akım büyüklüğünü kontrol ederken, akımın yönünü kontrol etme yeteneğine sahip değildir.
.png)
Odak kontrol yöntemi, mevcut vektörün kontrolüne izin verdiği ve motorun stator manyetik alanının vektör kontrolünü etkili bir şekilde yönettiği için sinüs dalgası kontrolünün gelişmiş bir versiyonu olarak görülebilir. Stator manyetik alanın yönünü kontrol ederek, stator ve rotor manyetik alanlarının her zaman 90 ° açıda kalmasını sağlar ve bu da belirli bir akım için tork çıkışını en üst düzeye çıkarır.
4. Sensörsüz kontrol
Sensörlere dayanan geleneksel motor kontrol yöntemlerinin aksine, sensörsüz kontrol motorun salon sensörleri veya kodlayıcıları gibi sensörler olmadan çalışmasını sağlar. Bu yaklaşım, rotorun konumunu belirlemek için motorun akım ve voltaj verilerini kullanır. Motor hızı daha sonra motorun hızını etkili bir şekilde düzenlemek için bu bilgileri kullanılarak rotor konumundaki değişikliklere göre hesaplanır.
Sensörsüz kontrolün birincil avantajı, zorlu ortamlarda güvenilir bir şekilde çalışmaya izin vererek sensörlere olan ihtiyacı ortadan kaldırmasıdır. Aynı zamanda uygun maliyetlidir, sadece üç pim gerektirir ve minimum alan alır. Ek olarak, salon sensörlerinin olmaması, hasar görebilecek hiçbir bileşen olmadığı için sistemin ömrünü ve güvenilirliğini arttırır. Bununla birlikte, dikkate değer bir dezavantaj, sorunsuz bir başlangıç sağlamamasıdır. Düşük hızlarda veya rotor sabit olduğunda, arka elektromotif kuvveti yetersizdir, bu da sıfır geçiş noktasını tespit etmeyi zorlaştırır.
DC fırçalanmış ve fırçasız motorlar
DC fırçalanmış ve fırçasız motorlar arasındaki benzerlikler
Fırçasız DC motorları ve fırçalanmış DC motorları belirli ortak özellikleri ve operasyonel ilkeleri paylaşıyor:
Hem fırçasız hem de fırçalanmış DC motorları, bir stator ve bir rotor içeren benzer bir yapıya sahiptir. Stator manyetik bir alan üretirken, rotor bu manyetik alanla etkileşimi boyunca tork üreterek elektrik enerjisini etkili bir şekilde mekanik enerjiye dönüştürür.
İkisi birden Fırçasız DC motorları ve fırçalanmış DC motorları, işlemleri doğrudan akıma dayandığı için elektrik enerjisi sağlamak için bir DC güç kaynağı gerektirir.
Her iki motor türü de giriş voltajını veya akımı değiştirerek hızı ve torku ayarlayarak çeşitli uygulama senaryolarında esneklik ve kontrol sağlayabilir.
Fırçalanmış ve fırçasız DC motorlar arasındaki farklar
Fırçalanırken ve Fırçasız DC motorları belirli benzerlikleri paylaşır, ayrıca performans ve avantajlar açısından önemli farklılıklar sergilerler. Fırçalanmış DC motorları, motorun yönünü sağlamak için fırçalar kullanarak rotasyonu mümkün kılar. Buna karşılık, fırçasız motorlar mekanik komütasyon sürecinin yerini almak için elektronik kontrol kullanır.
Fırçasız DC Motor Tipi
Besfoc Bldc Motor Tipi
JkongMotor tarafından satılan birçok fırçasız DC motoru vardır ve farklı türde step motorlarının özelliklerini ve kullanımlarını anlamak sizin için hangi türün en iyi olduğuna karar vermenize yardımcı olacaktır.
1. Standart BLDC motor (iç rotor)
Besfoc, NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 çerçeve ve metrik boyutu 36mm - 130mm standart fırçasız DC motoru sağlar. Motorlar (dahili rotor) 3 -fazlı 12V/24V/36V/48V/72V/110V düşük voltaj ve 10W - 3500W güç aralığına sahip 310V yüksek voltajlı elektrik motorları ve 10rpm - 10000rpm hız aralığına sahip. Entegre salon sensörleri, kesin pozisyon ve hız geri bildirimi gerektiren uygulamalarda kullanılabilir. Standart seçenekler mükemmel güvenilirlik ve yüksek performans sunarken, motorlarımızın çoğu farklı voltajlar, güçler, hızlar vb. İle çalışacak şekilde özelleştirilebilir. Özelleştirilmiş şaft tipi/uzunluğu ve montaj flanşları istek üzerine mevcuttur.
2. dişli bldc motor
Fırçasız DC dişli motor, yerleşik bir şanzıman (Spur şanzıman, solucan şanzıman ve gezegen şanzımanı dahil) bir motordur. Dişliler motorun tahrik şaftına bağlanır. Bu resim şanzımanın motor gövdesinde nasıl yerleştirildiğini göstermektedir.
Şanzımanlar, çıkış torkunu geliştirirken fırçasız DC motorlarının hızını düşürmede önemli bir rol oynar. Tipik olarak, fırçasız DC motorları 2000 ila 3000 rpm arasındaki hızlarda verimli bir şekilde çalışır. Örneğin, 20: 1 iletim oranına sahip bir şanzıman ile eşleştirildiğinde, motorun hızı yaklaşık 100 ila 150 rpm'ye düşürülebilir, bu da torkta yirmi kat artışa neden olabilir.
Ek olarak, motor ve şanzımanın tek bir gövde içine entegre edilmesi, dişli fırçasız DC motorlarının dış boyutlarını en aza indirerek mevcut makine alanının kullanımını optimize eder.
3. Dış rotor BLDC motoru
Teknolojideki son gelişmeler, daha güçlü kablosuz dış mekan güç ekipmanı ve araçlarının geliştirilmesine yol açıyor. Elektrikli aletlerde dikkate değer bir yenilik, harici rotor fırçasız motor tasarımıdır.
Dış rotor Fırçasız DC motorlar veya harici olarak güçlendirilmiş fırçasız motorlar, rotoru dışarıda içeren bir tasarıma sahiptir ve daha yumuşak bir çalışmaya izin verir. Bu motorlar benzer boyutlu iç rotor tasarımlarından daha yüksek tork elde edebilir. Harici rotor motorlar tarafından sağlanan artan atalet, onları düşük gürültü ve daha düşük hızlarda tutarlı performans gerektiren uygulamalar için özellikle uygun hale getirir.
Bir dış rotor motorunda, rotor harici olarak yerleştirilirken, stator motorun içine yerleştirilir.
Dış rotor Fırçasız DC motorları tipik olarak iç rotor muadillerinden daha kısadır ve uygun maliyetli bir çözüm sunar. Bu tasarımda, kalıcı mıknatıslar, sargılı bir iç stator etrafında dönen bir rotor muhafazasına yapıştırılır. Rotorun daha yüksek ataleti nedeniyle, dış rotor motorlar iç rotor motorlara kıyasla daha düşük tork dalgalanması yaşar.
4. Entegre BLDC motoru
Entegre fırçasız motorlar, endüstriyel otomasyon ve kontrol sistemlerinde kullanılmak üzere tasarlanmış gelişmiş mekanik ürünlerdir. Bu motorlar, yüksek entegrasyon, kompakt boyut, tam koruma, basit kablolama ve gelişmiş güvenilirlik gibi çok sayıda avantaj sağlayan özel, yüksek performanslı fırçasız DC motor sürücü çipi ile donatılmıştır. Bu seri, 100 ila 400W arasında güç çıkışlarına sahip bir dizi entegre motor sunuyor. Ayrıca, yerleşik sürücü, fırçasız motorun minimum titreşim, düşük gürültü, mükemmel stabilite ve yüksek güvenilirlik ile yüksek hızlarda çalışmasına izin veren en yeni PWM teknolojisini kullanır. Entegre motorlar ayrıca, geleneksel ayrı motor ve tahrik bileşenlerine kıyasla kablolamayı basitleştiren ve maliyetleri azaltan alan tasarrufu sağlayan bir tasarıma sahiptir.
Fırçasız DC Motor Sürücüsü Nasıl Seçilir
1. Uygun fırçasız bir motor seçme
Bir seçerek başlayın fırçasız DC motoru . Elektrik parametrelerine göre Uygun fırçasız motoru seçmeden önce istenen hız aralığı, tork, nominal voltaj ve nominal tork gibi temel özellikleri belirlemek önemlidir. Tipik olarak, fırçasız motorlar için nominal hız yaklaşık 3000 rpm'dir ve önerilen çalışma hızı en az 200 rpm'dir. Daha düşük hızlarda uzun süreli işlem gerekiyorsa, torku artırırken hızı azaltmak için bir şanzıman kullanmayı düşünün.
Ardından, bir Fırçasız DC motoru mekanik boyutlarına göre. Motorun montaj boyutlarının, çıkış mili boyutlarının ve toplam boyutunun ekipmanınızla uyumlu olduğundan emin olun. Müşteri gereksinimlerine göre çeşitli boyutlarda fırçasız motorlar için özelleştirme seçenekleri sunuyoruz.
2. doğru fırçasız sürücüyü seçmek
Fırçasız motorun elektrik parametrelerine göre uygun sürücüyü seçin. Bir sürücü seçerken, motorun nominal gücünün ve voltajının, uyumluluğu sağlamak için sürücünün izin verilen aralığına düştüğünü onaylayın. Fırçasız sürücülerimiz, sırasıyla düşük voltajlı ve yüksek voltajlı fırçasız motorlar için tasarlanmış düşük voltajlı modeller (12-60 VDC) ve yüksek voltajlı modeller (110/220 VAC) içerir. Bu iki türü karıştırmamak önemlidir.
Ayrıca, ortamında etkili bir şekilde çalıştığından emin olmak için sürücünün kurulum boyutu ve ısı dağılma gereksinimlerini göz önünde bulundurun.
Fırçasız DC motorların avantajları ve dezavantajları
Avantajlar
Fırçasız DC motorları (BLDC), kompakt boyut, yüksek çıkış gücü, düşük titreşim, minimum gürültü ve genişletilmiş servis ömrü dahil olmak üzere diğer motor tiplerine kıyasla çeşitli avantajlar sunar. İşte BLDC motorlarının bazı temel avantajları:
Verimlilik : BLDC motorları, rotasyon sırasında sadece belirli noktalarda pik tork elde eden fırçalanmış motorların aksine, maksimum torku sürekli yönetebilir. Sonuç olarak, daha küçük BLDC motorları daha büyük mıknatıslara ihtiyaç duymadan önemli güç üretebilir.
Kontrol edilebilirlik : Bu motorlar, tam tork ve hız iletimine izin veren geri bildirim mekanizmaları yoluyla tam olarak kontrol edilebilir. Bu hassas, enerji verimliliğini artırır, ısı üretimini azaltır ve pille çalışan uygulamalarda pil ömrünü uzatır.
Uzun ömür ve gürültü azaltma : Yıpranacak fırçalar olmadan, BLDC motorları daha uzun bir ömre sahiptir ve daha düşük elektrik gürültüsü üretir. Buna karşılık, fırçalanmış motorlar fırçalar ve komütatör arasındaki temas sırasında kıvılcımlar yaratır, bu da elektrik gürültüsü ile sonuçlanır ve BLDC motorlarını gürültüye duyarlı uygulamalarda tercih eder.
Ek avantajlar şunları içerir:
İndüksiyon motorlarına kıyasla daha yüksek verimlilik ve güç yoğunluğu (aynı çıkış için hacim ve ağırlıkta yaklaşık% 35 azalma).
Hassas bilyalı rulmanlar nedeniyle uzun servis ömrü ve sessiz çalışma.
Doğrusal bir tork eğrisi nedeniyle geniş bir hız aralığı ve tam motor çıkışı.
Azaltılmış elektrik parazit emisyonları.
Step motorlarla mekanik birbirine geçebilirlik, inşaat maliyetlerini düşürme ve bileşen çeşitliliğinin arttırılması.
Dezavantajlar
Yararlarına rağmen, fırçasız motorların bazı dezavantajları var. Fırçasız sürücüler için gerekli olan sofistike elektronikler, fırçalanmış motorlara kıyasla daha yüksek toplam maliyetlerle sonuçlanır.
Manyetik alanın boyutunun ve yönünün hassas kontrolünü sağlayan alan odaklı kontrol (FOC) yöntemi, kararlı tork, düşük gürültü, yüksek verimlilik ve hızlı dinamik yanıt sağlar. Bununla birlikte, yüksek donanım maliyetleri, denetleyici için katı performans gereksinimleri ve motor parametrelerinin yakından eşleştirilmesi gerektiği ile birlikte gelir.
Başka bir dezavantaj, fırçasız motorların endüktif reaktans nedeniyle başlangıçta titreme yaşayabilmesidir, bu da fırçalanmış motorlara kıyasla daha az pürüzsüz çalışmaya neden olur.
Üstelik, Fırçasız DC motorları, bakım ve onarım için özel bilgi ve ekipman gerektirir, bu da onları ortalama kullanıcılar için daha az erişilebilir hale getirir.
Fırçasız DC Motorlarının Kullanımları ve Uygulamaları
Fırçasız DC motorları (BLDC), uzun ömürleri, düşük gürültüleri ve yüksek torkları nedeniyle endüstriyel otomasyon, otomotiv, tıbbi ekipman ve yapay zeka dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
1. Endüstriyel otomasyon
Endüstriyel otomasyonda, Fırçasız DC motorları, servo motorlar, CNC takım tezgahları ve robotik gibi uygulamalar için çok önemlidir. Resim, ürün montajı ve kaynak gibi görevler için endüstriyel robotların hareketlerini kontrol eden aktüatörler olarak hizmet ederler. Bu uygulamalar, BLDC motorlarının sağlayacak iyi donanımlı olduğu yüksek hassasiyetli, yüksek verimli motorlar gerektirir.
2. Elektrikli araçlar
Fırçasız DC motorları, elektrikli araçlarda, özellikle sürücü motorları olarak hizmet veren önemli bir uygulamadır. Özellikle hassas kontrol gerektiren fonksiyonel replasmanlarda ve bileşenlerin sıklıkla kullanıldığı alanlarda çok önemlidir, bu da uzun süreli performans gerektirir. Hidrolik direksiyon sistemlerinden sonra, klima kompresör motorları bu motorlar için birincil uygulamayı temsil eder. Ayrıca, elektrikli araçlar (EV'ler) için çekiş motorları da fırçasız DC motorları için umut verici bir fırsat sunmaktadır. Bu sistemlerin sınırlı pil gücü üzerinde çalıştığı göz önüne alındığında, motorların sıkı alan kısıtlamalarını karşılamak için hem verimli hem de kompakt olması şarttır.
Elektrikli araçlar, güç sağlamak için verimli, güvenilir ve hafif motorlar gerektirdiğinden, bu niteliklere sahip fırçasız DC motorlar, sürücü sistemlerinde yoğun bir şekilde kullanılmaktadır.
3. Havacılık ve Dronlar
Havacılık sektöründe, Fırçasız DC motorları, bu uygulamalarda çok önemli olan olağanüstü performansları nedeniyle en yaygın olarak kullanılan elektrik motorları arasındadır. Modern havacılık teknolojisi, uçaktaki çeşitli yardımcı sistemler için güçlü ve verimli fırçasız DC motorlarına dayanmaktadır. Bu motorlar, yakıt pompaları, hava basınç pompaları, güç kaynağı sistemleri, jeneratörler ve güç dağıtım ekipmanları gibi uçuş yüzeylerini ve kabinde güç sistemlerini kontrol etmek için kullanılır. Bu rollerdeki olağanüstü performansı ve fırçasız DC motorlarının yüksek verimliliği, uçuş yüzeylerinin kesin kontrolüne katkıda bulunarak uçak istikrarı ve güvenliği sağlar.
Drone teknolojisinde, Fırçasız DC motorları, girişim sistemleri, iletişim sistemleri ve kameralar dahil olmak üzere çeşitli sistemleri kontrol etmek için kullanılır. Bu motorlar, yüksek yük ve hızlı yanıtın zorluklarını etkili bir şekilde ele alır, dronların güvenilirliğini ve performansını sağlamak için yüksek çıkış gücü ve hızlı yanıt verebilirlik sağlar.
4. Tıbbi ekipman
Fırçasız DC motorları , yapay kalpler ve kan pompaları gibi cihazlar da dahil olmak üzere tıbbi ekipmanlarda da yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu uygulamalar, hepsi fırçasız DC motorlarının sağlayabileceği özellikler olan yüksek hassasiyetli, güvenilir ve hafif motorlar gerektirir.
Yüksek verimli, düşük gürültülü ve uzun ömürlü bir motor olarak, Fırçasız DC motorları tıbbi ekipman sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır. Tıbbi aspiratörler, infüzyon pompaları ve cerrahi yataklar gibi cihazlara entegrasyonları, bu makinelerin stabilitesini, doğruluğunu ve güvenilirliğini artırmış ve tıbbi teknolojideki ilerlemelere önemli ölçüde katkıda bulunmuştur.
5. Akıllı ev
Akıllı ev sistemlerinde, Fırçasız DC motorları, dolaşımdaki fanlar, nemlendiriciler, nem alıcıları, hava spreni, ısıtma ve soğutma fanları, el kurutucuları, akıllı kilitler ve elektrikli kapılar ve pencereler dahil olmak üzere çeşitli cihazlarda kullanılır. İndüksiyon motorlarından fırçasız DC motorlarına ve ev aletlerindeki karşılık gelen kontrolörlerine geçiş, enerji verimliliği, çevresel sürdürülebilirlik, ileri zeka, düşük gürültü ve kullanıcı konforu taleplerini daha iyi karşılıyor.
Fırçasız DC motorları, çamaşır makineleri, klima sistemleri ve elektrikli süpürgeler de dahil olmak üzere tüketici elektroniğinde uzun süre kullanılmıştır. Daha yakın zamanlarda, yüksek verimliliklerinin elektrik tüketimini önemli ölçüde azalttığı hayranlarda uygulamalar buldular.
Özet olarak, pratik kullanımları Fırçasız DC motorları günlük yaşamda yaygındır. Fırçasız DC motorları (BLDC) verimli, dayanıklı ve çok yönlüdür, farklı endüstriler arasında çok çeşitli uygulamalar sunar. Tasarımları, çeşitli türleri ve uygulamaları bunları çağdaş teknoloji ve otomasyonda temel bileşenler olarak konumlandırır.
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
