Forstå prinsippet og anvendelse av høyeffektive motorer: 1 av 3
En motor som konverterer levert elektrisk energi til mekanisk energi. Ulike typer motorer er i vanlig bruk. Blant disse, børsteløse DC-motorer (BLDC) har høy effektivitet og god kontrollerbarhet, og er mye brukt i mange applikasjoner. Den BLDC motor har strømsparende fordeler i forhold til andre motor-typer.,
Motorer er Makt Levering Maskiner
Når ingeniører står overfor utfordringen med å designe elektrisk utstyr til å utføre mekanisk oppgaver, kan de tenke på hvordan de elektriske signalene blir omdannet til energi. Så aktuatorer og motorer er blant enhetene som konverterer elektriske signaler om til bevegelse. Motorer exchange elektrisk energi til mekanisk energi.
Den enkleste type motor som er børstet DC-motor. I denne type motor, elektrisk strøm sendes gjennom spoler som er ordnet i et fast magnetiske felt., Gjeldende genererer magnetiske felt i spoler; dette fører til spolen forsamlingen til å rotere, som hver coil er skjøvet vekk fra det som stang og trakk mot i motsetning til polet i den faste felt. For å opprettholde rotasjon, er det nødvendig å kontinuerlig reversere nåværende slik at spolen polariteter vil kontinuerlig flip, forårsaker spoler til å fortsette å «jage» i motsetning til den faste stolper. Strøm til spoler leveres gjennom fast ledende børster som gjør kontakt med en roterende commutator; det er rotasjonen av commutator som fører til tilbakeføring av gjeldende gjennom spoler., Den commutator og børster er de viktigste komponentene skille børstet DC-motor fra andre motor-typer. Figur 1 viser den generelle prinsipp i børstet motor.
Figur 1: Bruk av Børstet DC-Motor.
Tillatte børster levere elektrisk energi til den roterende commutator. Som commutator roterer, er det stadig vender retning av gjeldende i spoler, kan du reversere coil polariteter slik at spoler opprettholde mot høgre rotasjon., Den commutator roterer fordi det er knyttet til rotoren som spoler er montert.
Vanlige Motor Typer
Motorer variere i henhold til deres makt type (AC eller DC) og deres metode for å generere rotasjon (Figur 2). Nedenfor ser vi kort på de funksjoner og bruksområder av hver type.
Figur 2: Ulike Typer Motorer
Børstet DC-motorer, med enkel design og enkel kontroll, er mye brukt til å åpne og lukke disk skuffer., I biler, de er ofte brukt for å trekke seg ut, og lokalisering elektrisk drevet siden windows. Den lave kostnaden for disse motorene gjør dem egnet for mange bruksområder. En ulempe er imidlertid at børster og commutators en tendens til å slites forholdsvis raskt som et resultat av deres fortsatte kontakt, som krever hyppig utskifting og periodisk vedlikehold.
En stepper motor som er drevet av pulser; den roterer gjennom en bestemt vinkel (trinn) med hver puls., Fordi rotasjonen er nettopp kontrollert av antall pulser mottatt disse motorene er mye brukt til å implementere stedsbestemt justeringer. De er ofte brukt, for eksempel til å styre papir i faks maskiner og skrivere—siden disse enhetene inn papir i faste trinn, som er lett korrelert med puls teller. Pause kan også være enkelt kontrolleres, som motor rotasjon stopper umiddelbart når puls-signal er avbrutt.
Med synkrone motorer, rotasjon er synkron med en frekvens på tilbudet gjeldende., Disse motorene er ofte brukt til å drive den roterende skuffer i mikrobølgeovner; reduksjon tannhjul i motoren kan brukes til å få tak i den riktige rotasjons-hastighet for å varme mat. Med induksjonsmotor for rotasjonshastighet varierer med frekvens, men bevegelsen er ikke synkron. I det siste, disse motorene ble ofte brukt i elektriske vifter og vaskemaskin.
Det finnes forskjellige typer motor i vanlig bruk. I denne sesjonen, vi ser på fordeler og anvendelser av børsteløse DC-motorer.
Hvorfor BLDC Motorer Tur?,
Som navnet tilsier, børsteløse DC-motorer ikke bruk børster. Med børstet motorer, børster levere strøm gjennom commutator i spoler på rotoren. Så hvordan gjør en børsteløs motor passerer strøm til rotoren spoler? Den ikke—fordi spoler er ikke ligger på rotoren. I stedet, rotoren er en permanent magnet; spoler ikke roterer, men er i stedet en fast plass på statoren. Fordi spoler ikke flytte, det er ikke behov for børster og en commutator. (Se Figur. 3.,)
Med børstet motor, rotasjon er oppnådd ved å kontrollere magnetiske felt generert av spoler på rotoren, mens det magnetiske feltet som genereres av den faste magneter fortsatt fast. For å endre rotasjonshastighet, kan du endre spenningen for spoler. Med BLDC motor, det er den permanente magneten som roterer; rotasjon er oppnådd ved å endre retning av magnetfelt generert av omkringliggende stasjonære spoler. For å kontrollere for rotasjon, kan du justere størrelsen og retningen på strømmen inn i disse spoler.,
Figur 3: EN BLDC Motor.
Siden rotoren er en permanent magnet, den trenger ingen strøm, noe som eliminerer behovet for børster og commutator. Gjeldende tillatte spoler styres fra utsiden.
Fordeler med BLDC Motorer
EN BLDC motor med tre spoler på statoren vil ha seks elektriske ledninger (to til hver sløyfe) som strekker seg fra disse spoler., I de fleste implementeringer tre av disse ledningene vil være forbundet internt med de tre gjenværende ledninger som strekker seg fra motoren kroppen (i motsetning til de to ledningene som strekker seg fra børstet motor beskrevet tidligere). Ledninger i BLDC motor saken er mer komplisert enn bare å koble power cell positive og negative terminalene; vi skal se nærmere på hvordan disse motorene arbeid i den andre økten av denne serien. Nedenfor, kan vi konkludere ved å se på fordelene ved BLDC motorer.,
En stor fordel er effektivitet, som disse motorene kan kontrollere kontinuerlig på maksimal roterende kraft (dreiemoment). Børstet motorer, i kontrast, nå maksimalt dreiemoment på bare visse punkter i rotasjon. For en børstet motoren for å levere den samme dreiemoment som en børsteløs modell, ville det behov for å bruke større magneter. Dette er grunnen til at selv små BLDC motorer kan levere betydelig makt.
Den andre store fordelen er relatert til det første—er kontrollerbarhet. BLDC motorer kan kontrolleres, ved hjelp av feedback-mekanismer, til levering nettopp ønsket dreiemoment og turtall., Presisjon og kontroll i sin tur reduserer strømforbruket og varmen, og—i de tilfeller hvor motorer er batteridrevet—forlenger levetiden til batteriet.
BLDC motorer tilbyr også høy slitestyrke og lav elektrisk støy generasjon, takket være mangel av børster. Med børstet motorer, børster og commutator slites ned som et resultat av kontinuerlig bevegelse kontakt, og også produsere gnister hvor kontakten er gjort. Elektrisk støy, i særdeleshet, er et resultat av den sterke gnister som har en tendens til å oppstå i områder hvor børster passerer over hull i commutator., Dette er grunnen til at BLDC motorer er ofte anses å foretrekke i applikasjoner der det er viktig å unngå elektrisk støy.
Ideelle Programmer for BLDC Motorer
Vi har sett at BLDC motorer tilbyr høy effektivitet og kontrollerbarhet, og at de har en lang levetid. Så hva er det godt for? På grunn av sin effektivitet og lang levetid, de er mye brukt i enheter som kjører kontinuerlig., De har lenge vært brukt i vaskemaskiner, klimaanlegg og andre forbrukerelektronikk, og mer nylig, de dukker opp i fans, hvor deres høy effektivitet, har bidratt til en betydelig reduksjon i strømforbruket.
De blir også brukt til å drive vakuum maskiner. I ett tilfelle, en endring i kontroll-programmet resulterte i et stort hopp i turtall—et eksempel på superlativ kontrollerbarhet som tilbys av disse motorene.,
BLDC motorer er også brukt til å spinne hard disk stasjoner, der deres holdbarhet holder stasjoner drift dependably over lang tid, mens deres energieffektivitet bidrar til energi reduksjon i et område hvor dette blir stadig viktigere.
Mot Bredere Bruk i Fremtiden
Vi kan forvente å se BLDC motorer som brukes i en bredere spekter av applikasjoner i fremtiden. For eksempel, vil de sannsynligvis være mye brukt til å drive service robots—små roboter som yter tjenester i andre felt enn produksjon., Man kunne kanskje tro at stepper motorer ville være mer egnet i denne type program, hvor pulser kan brukes til presis kontroll lokalisering. Men BLDC motorer er bedre egnet til å styre kraft. Og med en stepper motor, holde posisjonen av en struktur som for eksempel en robot arm ville kreve en relativt stor og kontinuerlig oppdatert. Med BLDC motor, alle som ville være nødvendig, er også en aktuell i forhold til det ytre krefter—slik at du får mer kraft-effektiv kontroll. BLDC motorer kan også være å erstatte enkle børstet dc-motorer i golfbiler og mobilitet vognene., I tillegg til bedre effektivitet, BLDC motorer kan også levere mer presis kontroll—som i sin tur kan ytterligere forlenge batteriets levetid.
BLDC motorer er også ideelle for droner. Deres evne til å levere presisjon kontroll gjør dem spesielt egnet for multirotor droner, hvor drone holdning er kontrollert ved nettopp å styre turtallet på hver rotor.
I denne sesjonen, vi har sett hvordan BLDC motorer tilbyr utmerket effektivitet, kontrollerbarhet og lang levetid. Men forsiktig og forsvarlig kontroll er essensielt for å ta full nytte av disse motorene’ potensiale., I vår neste sesjon vil vi se på hvordan disse motorene arbeid.
– Modul Liste
– >
- Hva er Børsteløse DC-Motorer
- Controlling BLDC Motorer
- Renesas Løsninger for BLDC Motorisk Kontroll