Що таке безщасливий двигун постійного струму?

Безщівні двигуни постійного струму (двигун BLDC: безчесний двигун прямого струму)-це 3-фазний двигун, обертання якого керується силами притягання та відштовхуванням постійних магнітів та електромагнів. Це синхронний двигун, який використовує потужність постійного струму (постійного струму). Цей тип двигуна часто називають 'безчесним двигуном постійного струму ', оскільки в багатьох застосуванні він використовує щітки замість двигуна постійного струму (матовий двигун постійного струму або комутаторний двигун). Двигун постійного струму безчестя по суті є постійним синхронним двигуном магніту, який використовує вхід живлення постійного струму та використовує інвертор для перетворення його в трифазний живлення змінного струму із зворотним зв'язком положення.

Безчесний двигун постійного струму  (BLDC) працює за допомогою ефекту залу і складається з декількох ключових компонентів: ротора, статора, постійного магніту та контролера двигуна приводу. Ротор оснащений декількома сталевими ядрами та обмотками, прикріпленими до валу ротора. Коли ротор крутиться, контролер використовує датчик струму для визначення його положення, що дозволяє йому регулювати напрямок і міцність струму, що протікає через обмотки статора. Цей процес ефективно генерує крутний момент.

У поєднанні з електронним контролером приводу, який керує безчесною роботою і перетворює потужність постійного струму в потужність змінного струму, мотори BLDC можуть забезпечити продуктивність, подібну до матових двигунів постійного струму, але без обмежень пензлів, які зношуються з часом. Через це двигуни BLDC часто називають моторами електронної комутації (EC), відрізняючи їх від традиційних двигунів, які покладаються на механічну комутацію з пензлями.

Загальний тип двигуна

Мотори можна класифікувати на основі їх джерела живлення (або змінного струму, або постійного струму) та механізму, який вони використовують для генерації обертання. Нижче ми надаємо короткий огляд характеристик та застосувань кожного типу.

Загальний тип двигуна
Двигун постійного струму	Матовий двигун постійного струму
	Безщівний двигун постійного струму
	Кроковий мотор
Двигун змінного струму	Індукційний двигун
	Синхронний двигун

Що таке матовий двигун постійного струму? Вичерпний посібник

Матчикові двигуни постійного струму вже давно є основним у світі електротехніки. Ці двигуни, відомі своєю простотою, надійністю та економічною ефективністю, широко використовуються в численних додатках, починаючи від побутових приладів до промислових машин. У цій статті ми надамо детальний огляд матових двигунів постійного струму , вивчимо їх роботу, компоненти, переваги, недоліки та загальне використання, а також порівняння з їх безщільними колегами.

Розуміння основ матових двигунів постійного струму

Двигун постійного струму в матовому струмі - це тип електричного двигуна постійного струму (постійного струму), який покладається на механічні щітки для доставки струму до обмоток двигуна. Основний принцип, що стоїть за роботою двигуна, передбачає взаємодію між магнітним полем та електричним струмом , генеруючи обертальну силу, відому як крутний момент.

Як працюють матові двигуни постійного струму?

У матовому двигуна постійного струму електричний струм протікає через набір обмоток (або арматури), розташованих на роторі. По мірі того, як струм протікає через обмотки, він взаємодіє з магнітним полем, що виробляється постійними магнітами або польовими котушками . Ця взаємодія створює силу, яка змушує арматуру обертатися.

Пан -комутатор є ключовим компонентом у матовому двигуні постійного струму. Це обертовий перемикач, який обертає напрямок потоку струму через обмотки арматури, коли двигун обертається. Це гарантує, що арматура продовжує обертатися в одному напрямку, забезпечуючи постійний рух.

Ключові компоненти матового двигуна постійного струму

1. Арматура (ротор) : обертова частина двигуна, що містить обмотки та взаємодіє з магнітним полем.

2. Комутатор : Механічний перемикач, який забезпечує обертання потоку струму в обмотках під час обертання двигуна.

3. Щітки : вуглецеві або графітові щітки, які підтримують електричний контакт з комутатором, що дозволяє струму надходити в арматуру.

4. СТАТОР : стаціонарна частина двигуна, як правило, складається з постійних магнітів або електромагнітів, які створюють магнітне поле.

5. Вал : Центральний стрижень, підключений до арматури, що передає силу обертання до навантаження.

Матеріальні двигуни постійного струму залишаються важливою технологією у багатьох галузях через їхню простоту, надійність та економічну ефективність. Хоча у них є обмеження, такі як зношування пензлів та зниження ефективності на великих швидкостях, їхні переваги - такі як високий стартовий крутний момент та легкість контролю - передбачають їх постійну актуальність у різних додатках. Незалежно від того, чи в домашніх приладах , електроінструменти чи невеликої робототехніки , матові двигуни постійного струму пропонують перевірене рішення для завдань, які потребують помірної потужності та точного контролю.

Що таке кроковий двигун? Повний посібник

Steper Motors - це тип двигуна постійного струму, відомий своєю здатністю рухатися точними кроками або кроками, що робить їх ідеальними для додатків, які потребують контрольованого руху. На відміну від звичайних двигунів, які постійно обертаються при живленні, кроковий двигун ділить повне обертання на ряд дискретних кроків, кожен з яких є точною часткою повного обертання. Ця можливість робить їх цінними для широкого спектру програм у таких галузях, як робототехніка, 3D -друк , автоматизація тощо.

У цій статті ми вивчимо основи крокових двигунів , їх принципів роботи, типи, переваги, недоліки, програми та те, як вони порівнюються з іншими руховими технологіями.

Як працює кроковий мотор?

Поступальний двигун працює за принципом електромагнетизму. Він має ротор (рухома частина) та статор (стаціонарна частина), подібно до інших типів електродвигунів. Однак, що відрізняє кроковий двигун, - це те, як статор енергійне його котушки, щоб ротор перетворився на дискретні кроки.

Основний принцип роботи

Коли струм протікає через котушки статора, він генерує магнітне поле, яке взаємодіє з ротором, внаслідок чого він обертається. Ротор, як правило, виготовляється з постійного магніту або магнітного матеріалу, і він рухається невеликими кроками (кроками), коли струм через кожну котушку вмикається і вимикається в певній послідовності.

Кожен крок відповідає невеликому обертанню, як правило, від 0,9 ° до 1,8 ° на крок , хоча можливі інші кути кроку. Підвищуючи різні котушки в точному порядку, двигун здатний досягти тонкого контрольованого руху.

Крок кути та точність

Роздільна здатність крокового двигуна визначається кутом кроку . Наприклад, кроковий двигун з кутом кроку 1,8 ° завершить одне повне обертання (360 °) у 200 кроках. Менші кути кроку, як 0,9 ° , дозволяють отримати ще тонше управління, з 400 кроками для завершення повного обертання. Чим менший кут кроку, тим більша точність руху двигуна.

Типи крокових двигунів

Steper Motors поставляються в декількох різновидах, кожен з яких розроблений відповідно до конкретних додатків. Основні типи:

1. Постійний магніт кроків (ступінь PM)

Постійний мотор магніту використовує постійний ротор магніту і працює таким чином, як двигун постійного струму . Магнітне поле ротора притягується до магнітного поля статора, а ротор кроків вирівнюється з кожною напруженою котушкою.

• Переваги : ​​проста конструкція, низька вартість та помірний крутний момент на низьких швидкостях.

• Програми : Основні завдання позиціонування, як у принтерах або сканерах.

2. Змінна небажання кроку (VR Steper)

У крокове двигун змінної небажання ротор виготовлений з м'якого залізного ядра, а ротор не має постійних магніти. Ротор рухається, щоб мінімізувати небажання (опір) до магнітного потоку. По мірі перемикання струму в котушках ротор рухається до найбільш магнітної області, поетапно.

• Переваги : ​​більш ефективні при більш високих швидкостях порівняно з моторними двигунами PM.

• Застосування : промислові програми, що вимагають більш високої швидкості та ефективності.

3. Гібридний кроковий двигун

Гібридний кроковий двигун поєднує функції як постійного магніту, так і змінних крокових двигунів. Він має ротор, який виготовлений з постійних магнітів, але також містить м'які залізні елементи, які покращують продуктивність та забезпечують кращий вихід крутного моменту. Гібридні двигуни пропонують найкращі з обох світів: високий крутний момент та точний контроль.

• Переваги : ​​більш висока ефективність, більше крутного моменту та краща продуктивність, ніж типи ПМ або ВР.

• Програми : робототехніка, машини з ЧПУ, 3D -принтери та системи автоматизації.

Степні двигуни - це важливі компоненти в системах, які потребують точного позиціонування, контролю швидкості та крутного моменту на низьких швидкостях. З їх здатністю рухатися з точними кроком, вони переважають у таких програмах, як 3D -друк , робототехніки , з ЧПУ та багато іншого. Хоча вони мають деякі обмеження, такі як зниження ефективності на більшій швидкості та вібрації на низьких швидкостях, їх надійність, точність та легкість контролю роблять їх незамінними у численних галузях.

Якщо ви розглядаєте кроковий двигун для свого наступного проекту, важливо оцінити свої потреби та конкретні переваги та недоліки, щоб визначити, чи є кроковим двигуном правильним вибором для вашої програми.

Що таке індукційний двигун? Всебічний огляд

Індукційний двигун - це тип електродвигуна , який працює на основі принципу електромагнітної індукції. Це один із найпоширеніших двигунів у промислових та комерційних додатках завдяки простоті, довговічності та економічній ефективності. У цій статті ми занурюємось у принцип робочих індукційних двигунів, їхніх типів, переваг, недоліків та загальних додатків, а також порівняння з іншими типами двигуна.

Як працює індукційний двигун?

Індукційний двигун працює за принципом електромагнітної індукції , виявленої Майклом Фарадеєм. По суті, коли провідник розміщується в мінливому магнітному полі, в провіднику індукується електричний струм. Це основний принцип, що стоїть за експлуатацією всіх індукційних двигунів.

Основні компоненти індукційного двигуна

Індукційний двигун зазвичай складається з двох основних частин:

1. СТАТОР : Стаціонарна частина двигуна, зазвичай виготовлена ​​з ламінованої сталі, що містить котушки, які підсилюються за допомогою змінного струму (AC) . Статор генерує обертове магнітне поле, коли змінного струму пропускається через котушки.

2. Ротор : обертова частина двигуна, розміщена всередині статора, яка може бути або ротором клітки білки (найчастіше), або ротором рани. Ротор спонукається до обертання магнітним полем, виробленим статором.

Основний принцип роботи

• Коли потужність змінного струму подається до статора, вона генерує обертове магнітне поле.

• Це обертове магнітне поле індукує електричний струм у роторі через електромагнітну індукцію.

• Індукований струм у роторі генерує власне магнітне поле, яке взаємодіє з магнітним полем статора.

• В результаті цієї взаємодії ротор починає обертатися, створюючи механічний вихід. Ротор повинен завжди 'погодитися ' обертове магнітне поле, що виробляється статором, саме тому його називають індукційним двигуном - оскільки струм у роторі 'індукований ' магнітним полем, а не безпосередньо постачається.

Ковзати в індукційних двигунах

Унікальна особливість індукційних двигунів полягає в тому, що ротор ніколи насправді не досягає тієї ж швидкості, як магнітне поле в статорі. Різниця між швидкістю магнітного поля статора та фактичною швидкістю ротора відома як ковзання . Ковзання необхідне для індукції струму в роторі, саме це генерує крутний момент.

Типи індукційних двигунів

Індукційні двигуни поставляються у двох основних типах:

1. Індукційний двигун клітинки для білки

Це найпоширеніший тип індукційного двигуна. Ротор складається з ламінованої сталі з провідними брусками, розташованими у закритому петлі. Ротор нагадує клітку білки , і через цю конструкцію вона проста, міцна та надійна.

• Переваги :

• Висока надійність та довговічність.

• Низька вартість та технічне обслуговування.

• Проста конструкція.

• Програми : Використовується в більшості промислових та комерційних програм, включаючи компресори , вентиляторів , насосів , та конвеєри.

2. Індукційний двигун поранених роторів

У цьому типі ротор складається з обмоток (замість коротких замикань) і з'єднаний із зовнішнім опором. Це дозволяє отримати більше контролю над швидкістю та крутним моментом двигуна, що робить його корисним у певних конкретних додатках.

• Переваги :

• Дозволяє додавати зовнішню опір для контролю швидкості та крутного моменту.

• Краще запуску крутного моменту.

• Застосування : Використовується в програмах потребують високого пускового моменту, там, або , що .

Що таке синхронний двигун? Детальний огляд

Синхронний двигун - це тип двигуна змінного струму , який працює з постійною швидкістю, що називається синхронною швидкістю, незалежно від навантаження на двигун. Це означає, що ротор двигуна обертається з тією ж швидкістю, що і обертове магнітне поле, що виробляється статором. На відміну від інших двигунів, таких як індукційні двигуни, синхронний двигун вимагає запуску зовнішнього механізму, але він може підтримувати синхронну швидкість після запуску.

У цій статті ми вивчимо принцип роботи синхронних двигунів, їх типів, переваг, недоліків, додатків та того, як вони відрізняються від інших типів двигунів, таких як індукційні двигуни.

Як працює синхронний двигун?

Основна робота синхронного двигуна включає взаємодію між обертовим магнітним полем, що виробляється статором, і магнітним полем, створеним ротором. Ротор, на відміну від індукційних двигунів, зазвичай оснащений постійними магнітами або електромагнітами , що працюють на постійному струмі (DC).

Ключові компоненти синхронного двигуна

Типовий синхронний мотор складається з двох первинних компонентів:

1. СТАТОР : Стаціонарна частина двигуна, яка зазвичай складається з обмоток , що живляться від живлення змінного струму . Статор генерує обертове магнітне поле, коли струм змінного струму протікає через обмотки.

2. Ротор : обертова частина двигуна, яка може бути постійним магнітом , або електромагнітним ротором, що працює на постійному струмі . Магнітне поле ротора замикається з обертовим магнітним полем статора, внаслідок чого ротор повертається з синхронною швидкістю.

Основний принцип роботи

1. Коли потужність змінного струму застосовується до обмоток статора, обертове магнітне поле . генерується

2. Ротор з його магнітним полем замикається в це обертове магнітне поле, тобто ротор слідує за магнітним полем статора.

3. По мірі взаємодії магнітних полів ротор синхронізується з обертовим полем статора, і обидва обертаються з однаковою швидкістю. Ось чому його називають синхронним двигуном - ротор синхронізується з частотою живлення змінного струму.

Оскільки швидкість ротора відповідає магнітному полі статора, синхронні двигуни працюють з фіксованою швидкістю, визначеною частотою живлення змінного струму та кількістю полюсів у двигуні.

Типи синхронних двигунів

Синхронні двигуни поставляються в декількох різних конфігураціях, залежно від конструкції ротора та програми.

1. Постійний синхронний двигун магніту (PMSM)

У постійному синхронному двигуні магніту ротор оснащений постійними магнітами, які забезпечують магнітне поле для синхронізації з обертовим магнітним полем статора.

• Переваги : ​​висока ефективність, компактна конструкція та висока щільність крутного моменту.

• Застосування : Використовується в програмах, де потрібно точне управління швидкістю, наприклад, електромобілі та високоточні машини.

2. Синхронний двигун ранового ротора

Синхронний двигун ротора рани використовує ротор, який поранений мідними обмотками, які підсилюються живленням постійного струму через кілець ковзання. Обмотки ротора виробляють магнітне поле, необхідне для синхронізації зі статором.

• Переваги : ​​більш надійні, ніж постійні магнітові двигуни та здатні витримати більш високі рівні потужності.

• Застосування : Використовується у великих промислових системах, де потрібні висока потужність та крутний момент, такі як генератори та електростанції.

3. Синхронний мотор гістерезису

використовує Синхронний двигун гістерезису ротор з магнітними матеріалами, які демонструють гістерезис (відставання між намагніченістю та прикладеним полем). Цей тип двигуна відомий своєю плавною і тихою роботою.

• Переваги : ​​надзвичайно низька вібрація та шум.

• Програми : Загальні в годинниках , , що синхронізують пристрої , та інших низькокутних програм, де потрібна плавна робота.

Синхронні двигуни є потужними, ефективними та точними машинами, які пропонують послідовну продуктивність у програмах, що потребують постійної швидкості та корекції коефіцієнта потужності . Вони особливо корисні у великих промислових системах, виробництві електроенергії та додатках, де точна синхронізація має вирішальне значення. Однак їх складність, більша початкова вартість та потреба у зовнішніх механізмах запуску роблять їх менш придатними для певних застосувань порівняно з іншими типами двигуна, такими як індукційні двигуни.

Безщівний механізм двигуна постійного струму

Безчесні двигуни постійного струму працюють за допомогою двох основних компонентів: ротор, який містить постійні магніти та статор, оснащений мідними котушками, які стають електромагнетами, коли струм протікає через них.

Ці двигуни класифікуються на два типи: inrunner (внутрішні двигуни ротора) та випустіть (зовнішні двигуни ротора). У двигунах Inrunner статор розміщується зовні, а ротор обертається всередину. І навпаки, в двигунах, ротор крутиться поза статором. Коли струм подається в котушки статора, вони генерують електромагніт із чіткими північними та південними полюсами. Коли полярність цього електромагніту вирівнюється з постійним постійним магнітом, подібні полюси відштовхують один одного, внаслідок чого ротор крутиться. Однак, якщо струм залишається постійним у цій конфігурації, ротор на мить обертається, а потім зупиниться, коли протилежні електромагніти та постійні магніти вирівнюються. Для підтримки безперервного обертання струм постачається як трифазний сигнал, який регулярно змінює полярність електромагніту.

Швидкість обертання двигуна відповідає частоті трифазного сигналу. Тому, щоб досягти більш швидкого обертання, можна збільшити частоту сигналу. У контексті транспортного засобу дистанційного керування прискорюючи транспортний засіб за рахунок збільшення дросельної заслінки, ефективно доручає контролеру підняти частоту комутації.

Як працює безчесний двигун постійного струму?

Безщівний двигун постійного струму , який часто називають постійним синхронним двигуном магніту, - це електричний двигун, відомий своєю високою ефективністю, компактним розміром, низьким шумом та тривалою тривалістю життя. Він знаходить широкі програми як у виробництві промисловості, так і в споживчій продукції.

Експлуатація безщільного двигуна постійного струму заснована на взаємодії між електроенергією та магнетизмом. Він включає такі компоненти, як постійні магніти, ротор, статор та електронний контролер швидкості. Постійні магніти служать основним джерелом магнітного поля в двигуні, як правило, використовуючи рідкісні земляні матеріали. Коли двигун працює, ці постійні магніти створюють стабільне магнітне поле, яке взаємодіє з струмом, що протікає всередині двигуна, генеруючи магнітне поле ротора.

Ротор a Двигун постійного струму  - це обертовий компонент і складається з декількох постійних магнітів. Його магнітне поле взаємодіє з магнітним полем статора, внаслідок чого воно крутиться. З іншого боку, статор є нерухомою частиною двигуна, що складається з мідних котушок та залізних ядер. Коли струм протікає через котушки статора, він генерує різне магнітне поле. Відповідно до закону Фарадея про електромагнітну індукцію, це магнітне поле впливає на ротор, виробляючи обертальний крутний момент.

Електронний контролер швидкості (ESC) керує робочим станом двигуна та регулює його швидкість, контролюючи струм, що постачається до двигуна. ESC регулює різні параметри, включаючи ширину імпульсу, напругу та струм, для управління продуктивністю двигуна.

Під час роботи струм протікає як статора, так і ротора, створюючи електромагнітну силу, яка взаємодіє з магнітним полем постійних магнітів. Як результат, двигун обертається відповідно до команд від електронного контролера швидкості, виробляючи механічні роботи, що рухає підключене обладнання або машину.

Підсумовуючи це, Безчесний двигун постійного струму  працює за принципом електричних та магнітних взаємодій, що виробляють обертальний крутний момент між обертовими постійними магнітами та котушками статора. Ця взаємодія керує обертанням двигуна і перетворює електричну енергію в механічну енергію, що дозволяє їй виконувати роботу.

Контроль безщірного двигуна постійного струму

Щоб увімкнути a Двигун постійного струму  для обертання, важливо контролювати напрямок та терміни струму, що протікає через його котушки. Діаграма нижче ілюструє статор (котушки) та ротор (постійні магніти) двигуна BLDC, який має три котушки, позначені U, V та W, розміром 120 ° один від одного. Операція двигуна керується керуючими фазами та струмами в цих котушках. Струм протікає послідовно через фазу U, потім фазу V і, нарешті, фазу W. Обертання підтримується шляхом постійного перемикання магнітного потоку, що призводить до того, що постійні магніти слідують за обертовим магнітним полем, що генерується котушками. По суті, енергія котушок U, V і W повинна постійно чергуватися, щоб підтримувати отриманий магнітний потік у русі, тим самим створюючи обертове магнітне поле, яке постійно привертає магніти ротора.

В даний час існує три основні методи управління безщірками:

1. Трапецієподібне управління хвилями

Контроль трапецієподібних хвиль, який зазвичай називають контролем 120 ° або 6-ступінчастим керуванням комутацією, є одним з найбільш простих методів управління двигунами беззагничного постійного струму (BLDC). Ця методика передбачає застосування струмів квадратних хвиль до двигунів, які синхронізуються з кривою трапецієподібної задньої емфу двигуна BLDC для досягнення оптимального генерації крутного моменту. Контроль сходів BLDC добре підходить для різних конструкцій системи управління двигуном у численних додатках, включаючи побутові прилади, холодильні компресори, повітродувки, конденсатори, промислові накопичувачі, насоси та робототехніку.

Метод управління квадратними хвилями пропонує кілька переваг, включаючи прямий алгоритм управління та низькі витрати на апаратне забезпечення, що забезпечує більш високу швидкість двигуна за допомогою стандартного контролера продуктивності. Однак у нього також є недоліки, такі як значні коливання крутного моменту, певний рівень шуму струму та ефективність, що не досягає його максимального потенціалу. Контроль трапецієподібних хвиль особливо підходить для застосувань, де високі обертальні показники не потрібні. Цей метод використовує датчик залу або алгоритм неіндуктивної оцінки для визначення положення ротора та виконання шести комутацій (один кожні 60 °) протягом 360 ° електричного циклу на основі цього положення. Кожна комутація породжує силу в певному напрямку, що призводить до ефективної позиційної точності 60 ° в електричному плані. Назва 'Контроль трапецієподібної хвилі ' випливає з того, що форма хвилі фази нагадує трапецієподібну форму.

2. Контроль синуса хвилі

Метод контролю синусу хвилі використовує модуляцію ширини імпульсу вектора простору (SVPWM) для отримання трифазної напруги синусової хвилі, при цьому відповідний струм також є синусою хвилею. На відміну від управління квадратними хвилями, такий підхід не передбачає дискретних кроків комутації; Натомість він трактується так, ніби нескінченна кількість комутаторів відбувається протягом кожного електричного циклу.

Зрозуміло, що контроль синуса пропонує переваги перед управлінням квадратними хвилями, включаючи зменшені коливання крутного моменту та менше гармоніків струму, що призводить до більш вишуканого досвіду управління. Однак це вимагає трохи більш досконалої продуктивності контролера порівняно з контролем квадратних хвиль, і він все ще не досягає максимальної ефективності двигуна.

3. Польовий контроль (FOC)

Польовий контроль (FOC), який також називається векторним контролем (VC), є одним з найбільш ефективних методів ефективного управління Безчесні двигуни постійного струму  (BLDC) та постійні синхронні двигуни магніту (PMSM). У той час як контроль синусу хвилі керує вектором напруги і опосередковано керує величиною струму, він не має можливості контролювати напрямок струму.

Метод управління фокусом можна розглядати як розширену версію контролю синуса, оскільки він дозволяє керувати поточним вектором, ефективно керуючи вектором управління магнітним полем статора двигуна. Контролюючи напрямок магнітного поля статора, воно гарантує, що магнітні поля статора та ротора постійно залишаються під кутом 90 °, що максимізує вихід крутного моменту для даного струму.

4. Без сенсору

На відміну від звичайних методів управління двигуном, які покладаються на датчики, без сенсорного управління дозволяє двигун працювати без датчиків, таких як датчики залів або кодери. Цей підхід використовує дані про струм та напругу двигуна для встановлення положення ротора. Потім швидкість двигуна обчислюється на основі змін положення ротора, використовуючи цю інформацію для ефективного регулювання швидкості двигуна.

Основна перевага контролю без сенсорів полягає в тому, що він виключає необхідність датчиків, що дозволяє надійною працювати в складних умовах. Він також є рентабельним, вимагає лише трьох шпильок і займає мінімальний простір. Крім того, відсутність датчиків Холла підвищує тривалість життя та надійність системи, оскільки немає компонентів, які можуть бути пошкоджені. Однак помітним недоліком є ​​те, що він не забезпечує плавного запуску. При низьких швидкостях або коли ротор нерухомі, задня електромоційна сила недостатня, що ускладнює виявлення точки нульового перехрестя.

DC мазали проти безчесних двигунів

Подібність між матовими двигунами DC та безчесними двигунами

Безчесні двигуни постійного струму та матові двигуни постійного струму поділяють певні загальні характеристики та оперативні принципи:

Як безчесні, так і матові двигуни постійного струму мають подібну структуру, що складається з статора та ротора. Статор виробляє магнітне поле, в той час як ротор генерує крутний момент через його взаємодію з цим магнітним полем, ефективно перетворюючи електричну енергію в механічну енергію.

Обидва Безчесні двигуни постійного струму та двигуни постійного струму DC потребують джерела живлення постійного струму для забезпечення електричної енергії, оскільки їх робота покладається на постійний струм.

Обидва типи двигунів можуть регулювати швидкість і крутний момент, змінюючи вхідну напругу або струм, що забезпечує гнучкість та контроль у різних сценаріях застосування.

Відмінності між матовими та безчесними двигунами постійного струму

Поки чистили і Безчесні двигуни постійного струму поділяють певні подібності, вони також демонструють значні відмінності з точки зору ефективності та переваг. Матчикові двигуни постійного струму використовують щітки для доросих напрямків двигуна, що дозволяє обертати. Навпаки, безщірні двигуни використовують електронний контроль для заміни процесу механічної комутації.

Безщівний тип двигуна постійного струму

Тип двигуна BESFOC BLDC

Існує безліч типів безчесного двигуна постійного струму, що продається JKongmotor, і розуміння характеристик та використання різних типів крокових двигунів допоможе вам вирішити, який тип найкращий для вас.

1. Стандартний двигун BLDC (внутрішній ротор)

BESFOC постачає NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 рамки та метричний розмір 36 мм - 130 мм стандартний безчесний двигун постійного струму. Двигуни (внутрішній ротор) включають 3 -фазу 12 В/24 В/36 В/48 В/72 В/110 В низької напруги та електродвигуни високої напруги 310 В з діапазоном потужності 10 Вт - 3500 Вт та діапазоном швидкості 10 об/хв - 10000 об/хв. Інтегровані датчики залу можуть використовуватися в програмах, які потребують точного положення та зворотного зв'язку з швидкістю. Незважаючи на те, що стандартні параметри пропонують чудову надійність та високу продуктивність, більшість наших двигунів також можна налаштувати для роботи з різними напругами, повноваженнями, швидкістю тощо. Індивідуальний тип/довжина вала та монтажні фланці доступні за запитом.

2. Мотор BLDC BLDC

Двигун безчесного постійного струму-це двигун із вбудованою коробкою передач (включаючи коробку передач Spur, коробку передач верстата та планетарну коробку передач). Шестірні підключені до приводного валу двигуна. На цьому малюнку показано, як коробка передач розміщується в корпусі двигуна.

Коробки передач відіграють вирішальну роль у зниженні швидкості безчесних двигунів постійного струму, посилюючи вихідний крутний момент. Зазвичай безчесні двигуни постійного струму працюють ефективно зі швидкістю від 2000 до 3000 об / хв. Наприклад, у поєднанні з коробкою передач, яка має коефіцієнт передачі 20: 1, швидкість двигуна може бути знижена до приблизно від 100 до 150 об / хв, що призвело до збільшення крутного моменту в двадцять разів.

Крім того, інтеграція двигуна та коробки передач у єдиному корпусі мінімізує зовнішні розміри безарбівних двигунів постійного струму, оптимізуючи використання наявного машинного простору.

3. Зовнішній двигун ротора

Нещодавні прогрес у галузі технологій призводять до розробки більш потужного бездротового обладнання та інструментів на відкритому повітрі. Помітним інноваціям у електроінструменті є зовнішня конструкція безщільного двигуна ротора.

Зовнішній ротор Безчесні двигуни постійного струму , або беззіркові двигуни, що працюють на зовнішній потужності, мають дизайн, який включає ротор зовні, що забезпечує більш плавну роботу. Ці двигуни можуть досягти більш високого крутного моменту, ніж внутрішні конструкції ротора подібного розміру. Збільшена інерція, що надається зовнішніми двигунами ротора, робить їх особливо добре підходячими для додатків, які потребують низького шуму та послідовної продуктивності при менших швидкостях.

У зовнішньому двигуні ротора ротор розміщується зовні, а статор розташований всередині двигуна.

Зовнішній ротор Безчесні двигуни постійного струму , як правило, коротші, ніж їхні внутрішні роторні колеги, що пропонують економічно вигідне рішення. У цій конструкції постійні магніти прикріплені до корпусу ротора, який обертається навколо внутрішнього статора з обмотками. Через більшу інерцію ротора зовнішні роторні двигуни відчувають нижню пульсацію крутного моменту порівняно з двигунами внутрішніх роторів.

4. Інтегрований двигун BLDC

Інтегровані безчесні двигуни - це вдосконалені мехатронічні вироби, розроблені для використання в системах промислової автоматизації та управління. Ці двигуни оснащені спеціалізованою, високоефективною безщіркою безщільницькою стружкою двигуна постійного струму, що забезпечує численні переваги, включаючи високу інтеграцію, компактний розмір, повний захист, променну проводку та підвищену надійність. Ця серія пропонує цілий ряд інтегрованих двигунів з потужностями від 100 до 400 Вт. Крім того, вбудований водій використовує передову технологію ШІМ, що дозволяє безтовровому двигуну працювати з високою швидкістю з мінімальною вібрацією, низькою шумом, відмінною стабільністю та високою надійністю. Інтегровані двигуни також мають дизайн, що економію простору, яка спрощує електропроводку та зменшує витрати порівняно з традиційними окремими компонентами двигуна та приводу.

Як вибрати безчесний драйвер двигуна постійного струму

1. Вибір відповідного безщільного двигуна

Почніть з вибору Безчесний двигун постійного струму  на основі його електричних параметрів. Важливо визначити ключові специфікації, такі як бажаний діапазон швидкості, крутний момент, номінальна напруга та номінальний крутний момент, перш ніж вибирати відповідний безщітковий двигун. Зазвичай рейтингова швидкість для безщільних двигунів становить близько 3000 об / хв, із рекомендованою роботою швидкості не менше 200 об / хв. Якщо необхідна тривала експлуатація на нижчих швидкостях, подумайте про використання коробки передач для зменшення швидкості при збільшенні крутного моменту.

Далі виберіть a Безщівний двигун постійного струму  відповідно до його механічних розмірів. Переконайтесь, що розміри встановлення двигуна, розміри вихідних валів та загальний розмір сумісні з вашим обладнанням. Ми пропонуємо варіанти налаштування безчесних двигунів у різних розмірах на основі вимог клієнтів.

2. Вибір правого безчесного драйвера

Виберіть відповідний драйвер на основі електричних параметрів безщірного двигуна. Вибираючи драйвер, підтвердьте, що номінальна потужність та напруга двигуна потрапляють у допустимий діапазон драйвера для забезпечення сумісності. Наш асортимент безчесних драйверів включає моделі з низькою напругою (12-60 В постійного струму) та моделі високої напруги (110/220 VAC), пристосовані для безлішних двигунів з низькою напругою відповідно. Важливо не змішувати ці два типи.

Крім того, розглянемо вимоги щодо розміру встановлення та розсіювання тепла, щоб забезпечити ефективну роботу в своєму середовищі.

Переваги та недоліки безчесних двигунів постійного струму

Переваги

Безчесні двигуни постійного струму (BLDC) пропонують кілька переваг порівняно з іншими типами двигуна, включаючи компактний розмір, високу потужність виходу, низьку вібрацію, мінімальний шум та тривалий термін служби. Ось кілька ключових переваг моторів BLDC:

1. Ефективність : двигуни BLDC можуть постійно керувати максимальним крутним моментом, на відміну від матових двигунів, які досягають пікового крутного моменту лише в конкретних точках під час обертання. Отже, менші двигуни BLDC можуть генерувати значну потужність без необхідності більших магнітів.

2. Керованість : Ці двигуни можна точно керувати за допомогою механізмів зворотного зв'язку, що дозволяє забезпечити точну доставку крутного моменту та швидкості. Ця точність підвищує енергоефективність, зменшує виробництво тепла та продовжує час роботи акумулятора в додатках, що працюють на батареї.

3. Довговічність та зменшення шуму : без пензлів для зносу, мотори BLDC мають довший термін експлуатації і виробляють менший електричний шум. На відміну від цього, матові двигуни створюють іскри під час контакту між пензлями та комутатором, що призводить до електричного шуму, що робить мотори BLDC переважними в додатках, чутливих до шуму.

Додаткові переваги включають:

• Більш висока ефективність та щільність потужності порівняно з індукційними двигунами (приблизно на 35% зниження об'єму та ваги для одного виводу).

• Довгий термін служби та спокійна операція через точні кулькові підшипники.

• Широкий діапазон швидкості та повний вихід двигуна за рахунок лінійної кривої крутного моменту.

• Зниження викидів електричних перешкод.

• Механічна взаємозамінність з кроковими двигунами, зниження витрат на будівництво та збільшення різноманітності компонентів.

Недоліки

Незважаючи на свої переваги, безчесні двигуни мають деякі недоліки. Витончена електроніка, необхідна для безщільних приводів, призводить до більш високих загальних витрат порівняно з матовими двигунами.

Метод, орієнтований на поле (FOC), який дозволяє точно контролювати розмір і напрямок магнітного поля, забезпечує стабільний крутний момент, низький рівень шуму, високу ефективність та швидку динамічну реакцію. Однак він постачається з високими витратами на апаратне забезпечення, суворими вимогами до контролера та потребою в рамках параметрів двигуна.

Ще одним недоліком є ​​те, що безчесні двигуни можуть відчувати тремтіння при запуску через індуктивну реактивність, що призводить до менш плавної роботи порівняно з матовими двигунами.

Крім того, Безчесні двигуни постійного струму потребують спеціалізованих знань та обладнання для обслуговування та ремонту, що робить їх менш доступними для середніх користувачів.

Використання та застосування безчесних двигунів постійного струму

Безчесні двигуни постійного струму (BLDC) широко використовуються в різних галузях, включаючи промислову автоматизацію, автомобільне, медичне обладнання та штучний інтелект, завдяки їх довговічності, низькому шуму та високому крутному моменті.

1. Промислова автоматизація

В промисловому автоматизації, Безчесні двигуни постійного струму мають вирішальне значення для таких додатків, як сервомотор, верстат з ЧПУ та робототехніку. Вони служать приводами, які контролюють рухи промислових роботів для таких завдань, як живопис, складання продуктів та зварювання. Ці додатки вимагають високоточних, високоефективних двигунів, які двигуни BLDC добре обладнані для забезпечення.

2. Електромоції

Безчесні двигуни постійного струму - це важливе застосування в електромобілях, особливо слугуючи приводними двигунами. Вони особливо важливі у функціональних замінах, які вимагають точного контролю та в областях, де часто використовуються компоненти, що потребує довготривалих показників. Після систем гідропідсилювача керма, кондиціонерні мотори компресора представляють первинне застосування для цих двигунів. Крім того, тягові двигуни для електромобілів (EVS) також представляють багатообіцяючу можливість для безчесних двигунів постійного струму. Зважаючи на те, що ці системи працюють на обмеженій потужності акумулятора, важливо, щоб двигуни були як ефективними, так і компактними для розміщення обмежень у тісних місцях.

Оскільки електромобілі потребують двигунів, які є ефективними, надійними та легкими для доставки живлення, безщірні постійні двигуни, які володіють цими якостями, широко використовуються в їх приводних системах.

3. Аерокосмічна та дрони

В аерокосмічному секторі, Безчесні двигуни постійного струму є одними з найбільш часто використовуваних електричних двигунів завдяки їх винятковим показникам, що має вирішальне значення в цих додатках. Сучасна аерокосмічна технологія покладається на потужні та ефективні безщірні двигуни постійного струму для різних допоміжних систем у межах літальних апаратів. Ці двигуни використовуються для контролю польотних поверхонь та систем живлення в салоні, таких як паливні насоси, насоси тиску повітря, системи живлення, генератори та обладнання для розподілу електроенергії. Видатні показники та висока ефективність безчесних двигунів постійного струму в цих ролях сприяють точному контролю польотних поверхонь, забезпечуючи стабільність та безпеку літаків.

В технологіях безпілотників, Безчесні двигуни постійного струму використовуються для управління різними системами, включаючи інтерференційні системи, системи зв'язку та камери. Ці двигуни ефективно вирішують проблеми високого навантаження та швидкого реагування, забезпечуючи високу потужність та швидку чутливість, щоб забезпечити надійність та продуктивність безпілотників.

4. Медичне обладнання

Безчесні двигуни постійного струму також широко використовуються в медичному обладнанні, включаючи такі пристрої, як штучні серця та кровні насоси. Ці програми вимагають двигунів, які є високоточними, надійними та легкими, всі вони є характеристиками, які можуть забезпечити безщірні двигуни постійного струму.

Як високоефективний, низькорозмірний та довготривалий двигун, Безчесні двигуни постійного струму широко використовуються в секторі медичного обладнання. Їх інтеграція в такі пристрої, як медичні аспіратори, інфузійні насоси та хірургічні ліжка, підвищила стабільність, точність та надійність цих машин, що суттєво сприяло просуванню медичних технологій.

5. Розумний дім

В системах розумного дому, Безчесні двигуни постійного струму використовуються в різних приладах, включаючи циркулюючі вентилятори, зволожувачі, осушувачі, освіжувачі повітря, вентилятори опалення та охолодження, сушарки для рук, розумні замки та електричні двері та вікна. Перехід від індукційних двигунів до безчесних двигунів постійного струму та їх відповідних контролерів у побутових приладах краще задовольняє вимоги до енергоефективності, екологічної стійкості, передового інтелекту, низького шуму та комфорту користувача.

Безчесні двигуни постійного струму вже давно використовувались у побутовій електроніці, включаючи пральні машини, системи кондиціонування та пилососи. Зовсім недавно вони знайшли додатки у вентиляторів, де їх висока ефективність значно знизила споживання електроенергії.

Підсумовуючи це, практичне використання Безчесні двигуни постійного струму поширені у повсякденному житті. Безчесні двигуни постійного струму (BLDC) є ефективними, міцними та універсальними, що обслуговують широкий спектр застосувань у різних галузях. Їх дизайн, різні типи та додатки позиціонують їх як основні компоненти сучасної технології та автоматизації.