Hjem > Nyheder > Indhold

Fordele ved børsteløs DC-motor

Sep 27, 2020

Med udviklingen af ​​halvlederelektronik i 1970'erne blev kommutatorer og børster i jævnstrømsmotorer elimineret. I børsteløs DC-motor erstatter det elektroniske servosystem den mekaniske kommutatorkontakt. Elektroniske sensorer registrerer vinklen på rotoren og styrer halvlederkontakter såsom transistorafbrydere og strøm gennem spolen. Glidekontakten elimineres, så den børsteløse motor har mindre friktion og længere levetid. Deres arbejdsliv er kun begrænset af den bærende levetid.

Det maksimale drejningsmoment for den børsteløse jævnstrømsmotor produceres, når den er stille, og falder lineært med stigningen i hastighed. Børsteløse motorer kan overvinde nogle af begrænsningerne ved børsteløse motorer; de inkluderer højere effektivitet og lavere mekanisk slidfølsomhed. Disse fordele kommer på bekostning af potentielt mindre robust, mere kompleks og dyrere styreelektronik.

En typisk børsteløs motor har en permanent magnet, der roterer rundt om den faste anker, hvilket eliminerer problemet med at forbinde strømmen til den bevægelige anker. En elektronisk controller erstatter børsteløs DC-motor i børste / kommutatorenheden, som konstant skifter faseviklingerne for at holde motoren i gang. Controlleren udfører en lignende tidseffektfordeling ved at bruge et solid state kredsløb i stedet for et børste / kommutatorsystem.

Sammenlignet med børsteløs jævnstrømsmotor har børsteløs jævnstrømsmotor flere fordele, herunder højt drejningsmoment / vægtforhold, højere drejningsmoment pr. Watt (forbedret effektivitet), højere pålidelighed, lavere støj, længere levetid (børsteløs og kommutatorkorrosion), eliminering af gnist genereret af kommutator og samlet reduktion af elektromagnetisk interferens (EMI). Da der ikke er nogen viklinger på rotoren, udsættes de ikke for centrifugalkraft, og fordi viklingerne understøttes af huset, kan de afkøles ved ledning uden behov for luftstrøm inde i motoren. Dette betyder igen, at motorens indre kan være helt lukket og beskyttet mod snavs eller andre fremmede stoffer.

Pendlingen af ​​børsteløs motor kan realiseres ved hjælp af mikrocontroller eller mikroprocessor i software, analog hardware eller FPGA i digital firmware. Brugen af ​​elektroniske enheder i stedet for børster til kommutering muliggør større fleksibilitet og funktionalitet, som børsteløse jævnstrømsmotorer ikke har, inklusive hastighedsbegrænsninger," microstep" betjening til langsom og / eller fin bevægelse kontrol, og holde drejningsmoment i ro. Controllersoftwaren kan tilpasse den specifikke motor, der bruges i applikationen, hvilket resulterer i større kommuteringseffektivitet.

Den maksimale effekt på børsteløs motor er begrænset af varme, for meget varme svækker magneten og beskadiger viklingens isoleringsevne.

Ved konvertering af elektrisk kraft til mekanisk effekt er børsteløs motor mere effektiv end børsteløs motor. Denne forbedring skyldes i høj grad frekvensen af ​​skiftestrøm bestemt af feedback fra positionssensor. Den yderligere fordel skyldes fraværet af børster, hvilket reducerer det mekaniske energitab på grund af friktion. I områder uden belastning og lav belastning i motorens ydelseskurve øges effektiviteten mest. Under høj mekanisk belastning er effektiviteten af ​​børsteløs motor og børsteløs motor af høj kvalitet ækvivalent.

Miljøet og kravene til producenten om at bruge BLDCM inkluderer vedligeholdelsesfri drift, fare for høj hastighed og gnister eller kan påvirke driften af ​​elektronisk følsomt udstyr.

Strukturen på en børsteløs motor kan svare til den i trinmotor. I modsætning til trinmotorer bruges børsteløse motorer normalt til at producere kontinuerlig rotation. Trinmotorer inkluderer generelt ikke akselpositionssensorer til intern tilbagekobling af rotorposition. I stedet vil stepper-controlleren stole på sensorer til at registrere positionen på den drevne enhed. De stopper ofte, når rotoren er i en bestemt vinkelposition, mens de stadig producerer drejningsmoment. Et veldesignet børsteløst motorsystem kan også opretholde nulhastighed og begrænset drejningsmoment.

1