Was ist BLDC -Motor und seine Vorteile

1. Konzept von bürstenlosen DC -Motoren

Ein bürstenloser DC -Motor (BLDC), auch als bürstenloser Motor oder synchroner Gleichstrommotor bezeichnet, ist ein Motorart, für den keine Bürsten oder Kommutatoren für den Betrieb erforderlich sind. Der Eingang in einen BLDC -Motor ist Gleichstrom (DC), aber im Wesentlichen simuliert er den Wechselstrom (AC), indem die Hauptwechselrichterschalter zyklisch geschaltet werden. Dies erzeugt ein sich ändernes Magnetfeld in den Spulenwicklungen, sodass der Motorrotor ein kontinuierliches Drehmoment und damit eine kontinuierliche Drehung erlebt. BLDC-Motoren können je nach Anzahl der Statorwicklungen als Einzelphasen-, Zweiphasen- oder Drei-Phasen-Drei-Phasen-Wickel konfiguriert werden. Die am häufigsten angetroffenen Bldc-Motoren sind dreiphasige Motoren. Das folgende Diagramm zeigt die Demontage eines dreiphasigen bürstenlosen Gleichstrommotors.

2. Anwendung von bürstenlosen Gleichstrommotoren

Es wird geschätzt, dass die Marktgröße der Bldc -Motoren bis 2022 ungefähr 19,76 Milliarden US -Dollar erreichen wird. Da die BLDC -Motorechnologie zunehmend ausgereift ist, haben Bldc -Motoren umfangreiche Anwendungen in verschiedenen Bereichen gefunden, darunter militärische, Luft- und Raumfahrt, industrielle, Auto, zivile Kontrollsysteme und Haushaltsgeräte. Sie werden üblicherweise in Geräten mit niedriger Spannung, Low-Power-Geräten wie kleinen Robotern, Drohnen, Elektrofahrrädern, Staubsauger und Elektrowerkzeugen verwendet.

Im Folgenden finden Sie einige beliebte Anwendungen:

Vakuumreiniger/Haartrockner: Wenn es um Haartrockner oder Staubsauger geht, ist die bekannte Marke Dyson. Der Dyson-Haartrockner, der als schwarze Technologie der nächsten Generation gefördert wird, verfügt über den intelligenten V9-Digitalmotor, der kleiner, leichter und schneller ist als herkömmliche Motoren. Ohne die Verwendung von Kohlenstoffbürsten kann der Motor eine Geschwindigkeit von bis zu 110.000 Revolutionen pro Minute erreichen und leichter als andere Motoren sind. Der im Dyson-digitale Motor verwendete Motor ist ein einphasigen bürstenloser Gleichstrommotor, im Wesentlichen ein Bldc-Motor.

Drohnen/Gimbale:

Der Schlüssel zur Motorsteuerung in Drohnen ist die Geschwindigkeits- und Richtungssteuerung. Die beliebtesten Drohnen sind zweifellos die von DJI. Das folgende Diagramm zeigt die Demontage der Funkendrohne, wobei an jeder Ecke vier Bldc -Motoren sichtbar sind.

Ähnliche Anwendungen umfassen Gimbale.

Elektrowerkzeuge: Zu den allgemeinen Handwerkzeugen, die im täglichen Leben zu finden sind, gehören Boschs elektrische Schraubenschlüssel, Bohrer und andere. Die energiesparende und hohe Effizienz von bürstenlosen Gleichstrommotoren in Verbindung mit der kontinuierlichen Verringerung der Kosten von Handwerkstools für Handheld-Elektrogeräte hat bei der Verwendung von BLDC-Motoren in Elektrowerkzeugen zu einer raschen Entwicklung geführt. Die bekanntesten internationalen Hersteller wie Bosch, Dewalt, Milwaukee und andere führen diesen Trend an.

3. Brustloser DC -Motorkonstruktion

STATOR: Der Stator eines Bldc -Motors besteht aus laminierten Stahlblättern, wobei Wicklungen in Schlägen entlang der inneren Umfangsachse geschnitzt sind. Der Stator ähnelt dem eines Induktionsmotors, jedoch mit einer anderen Wickelverteilung. Die meisten BLDC-Motoren haben drei Stern verbundene Statorwicklungen, die jeweils aus mehreren miteinander verbundenen Spulen bestehen. Spulen werden in die Schlitze platziert und mit Wicklungen verbunden. Diese Wicklungen werden entlang des Umfangs des Stators verteilt, um gleichmäßig verteilte Magnetpolen zu erzeugen.

Rotor: Bldc -Motoren verwenden dauerhafte Magnete als Rotor, ohne dass Spulen im Inneren sind. Die Süd- und Nordmagnetpolen des Rotors sind abwechselnd angeordnet. Darüber hinaus werden mit der Weiterentwicklung der weichen magnetischen Materialtechnologie und der Preiseabnahme zunehmend hochleistungsfähige Neodym-Eisen-Eisen-Boron-Materialien verwendet, um dauerhafte Magnetrotoren herzustellen. Ihr hoch magnetisches Energieprodukt und ihre stabilen Eigenschaften ermöglichen es BLDC -Motoren, bessere mechanische Eigenschaften und dynamische Reaktionen sowie einen höheren Effizienz- und Geschwindigkeitsbereich zu haben. Hier ist ein schematisches Diagramm des Rotormagnetenquerschnitts aus einem Prinzip-Dokument zu Bldc durch Mikrochip:

Hallsensoren: Der wichtigste Aspekt der BLDC -Motorsteuerung ist die Identifizierung der Rotorposition. Es gibt zwei Methoden zur Positionsidentifizierung: Eine besteht darin, Positionssensoren zu verwenden, um die als Hallsensoren bekannte Position des Rotors zu identifizieren. Die andere Methode ist sensorlos, bei der die Position des Rotors durch Erfassen der elektromotiven Kraft identifiziert wird. Für BLDC -Motoren mit Sensoren betten die meisten Bldc -Motoren drei Hallsensoren in den Stator ein. Während jeder Kommutierung ist eine Wicklung mit dem positiven Pol des Kontrollstromversorgung (Strom in die Wicklung) verbunden, die zweite Wicklung ist mit dem negativen Pol verbunden (Strom fließt daraus) und die dritte Wicklung befindet sich in einem getrennten Zustand. Das Drehmoment wird durch die Wechselwirkung zwischen dem von den Statorspulen erzeugten Magnetfeld und dem permanenten Magneten erzeugt. Wenn der Rotormagnetpol in der Nähe des Hall -Sensors passt, gibt der Sensor ein hohes oder niedriges Niveau Signal aus, was darauf hinweist, dass der vom Hallsensor erfasste Region durch den süd/nördlichen Magnetpol verläuft. Die Phasenverschiebung zwischen den von den Hallsensoren ausgegebenen Signalen kann entweder 60 ° oder 120 ° betragen.