Mis on BLDC mootor ja selle eelised

1. harjadeta alalisvoolu mootorite kontseptsioon

Harjadeta alalisvoolu mootor (BLDC), mida tuntakse ka kui harjadeta mootorit või sünkroonset alalisvoolu mootorit, on teatud tüüpi mootor, mis ei vaja tööks pintsleid ega kommutaatoreid. BLDC -mootori sisend on alalisvool (DC), kuid sisuliselt simuleerib see vahelduvat voolu (AC), lülitades tsükliliselt peamised muundurilülitid. See loob mähise mähistes muutuva magnetvälja, võimaldades mootori rootoril pidevat pöördemomenti ja seega pidevat pöörlemist. BLDC mootoreid saab konfigureerida ühefaasilise, kahefaasilise või kolmefaasilisena sõltuvalt staatori mähiste arvust. Kõige sagedamini esinevad BLDC mootorid on kolmefaasilised mootorid. Allolev diagramm illustreerib kolmefaasilise harjadeta alalisvoolu mootori lahtivõtmist.

2. Harjadeta alalisvoolu mootorite rakendamine

Arvatakse, et BLDC mootorite turu suurus ulatub 2022. aastaks umbes 19,76 miljardi dollarini. Kui BLDC mootoritehnoloogia muutub üha küpsemaks, on BLDC mootorid leidnud ulatuslikke rakendusi erinevates valdkondades, sealhulgas sõjaväe, kosmose, tööstusliku, autotööstuse, autotööstuse, tsiviilkontrollisüsteemide ja majapidamisseadmete osas. Neid kasutatakse tavaliselt madala pingega, vähese energiatarbega seadmetes, nagu väikesed robotid, droonid, elektrilised jalgrattad, tolmuimejad ja elektrilised tööriistad.

Allpool on mõned populaarsed rakendused:

Vaakumpuhastusvahend/föön: kui tegemist on föönide või tolmuimetajate puhul, on tuntud bränd Dyson. Dysoni föön, mida reklaamitakse kui 'järgmise põlvkonna mustanahaline tehnoloogia', sisaldab V9 intelligentset digitaalset mootorit, mis on väiksem, kergem ja kiirem kui traditsioonilised mootorid. Ilma süsinikharjade kasutamiseta võib mootor saavutada kiiruse kuni 110 000 revolutsiooni minutis ja see on väiksem ja kergem kui teised mootorid. Dysoni digitaalmootoris kasutatav mootor on 'ühefaasiline harjadeta alalisvoolu mootor', sisuliselt bLDC mootori tüüp.

Droonid/Gimbalid:

Droonide mootori juhtimise võti on kiiruse ja suuna juhtimine. Kõige populaarsemad droonid on kahtlemata DJI -st pärit. Allolev skeem näitab Spark Drooni lahtivõtmist, igas nurgas on nähtav neli BLDC mootorit.

Sarnased rakendused hõlmavad katteid.

Energiavahendid: igapäevaelus levinud tavalised pihuarvuti tööriistad hõlmavad Boschi elektrimutkeid, harjutusi ja teisi. Harjadeta alalisvoolumootorite energiasäästlik ja kõrge efektiivsus koos pihuarvuti tööriistade kulude pideva vähenemisega on viinud BLDC mootorite kasutamise kiire arenguni elektritööriistades. Seda suundumust juhivad kõige tuntumad rahvusvahelised tootjad, nagu Bosch, Dewalt, Milwaukee ja teised.

3. Brushless alalisvoolu mootori konstruktsioon

Staktor: BLDC mootori staatoriga koosneb lamineeritud teraslehtedest, mähised on asetatud piludesse, mis on nikerdatud piki sisemist telge. Staatoriga sarnaneb induktsioonmootori omaga, kuid erineva mähise jaotusega. Enamikul BLDC mootoritel on kolm täheühendatud staatori mähist, millest igaüks koosneb mitmest ühendatud mähisest. Mähised asetatakse pesadesse ja ühendatakse mähiste moodustamiseks. Need mähised on jaotatud piki staatori ümbermõõtu, et luua ühtlaselt paigutatud magnetpostid.

Rootor: BLDC mootorid kasutavad rootorina püsimagneteid, kus pole mähiseid. Rootori lõuna- ja põhjapulgad on vaheldumisi paigutatud. Lisaks sellele, kui edeneb pehme magnetilise materjali tehnoloogia ja hindade langus, kasutatakse üha enam suure jõudlusega neodüümi rauavarre haruldaste muldmetallide materjale püsimagneti rootorite valmistamiseks. Nende kõrge magnetilise energiatoode ja stabiilsed omadused võimaldavad BLDC mootoritel omada paremaid mehaanilisi omadusi ja dünaamilist reageerimist, samuti suurema efektiivsuse ja kiirusevahemiku. Siin on rootori magneti ristlõike skemaatiline diagramm BLDC põhidokumendist mikrokiibi abil:

Saali andurid: BLDC mootori juhtimise kõige olulisem aspekt on rootori asendi tuvastamine. Positsiooni tuvastamiseks on kaks meetodit: üks on kasutada positsiooniandureid rootori positsiooni tuvastamiseks, mida tuntakse saali anduritena; Teine meetod on anduritu, mis hõlmab rootori positsiooni tuvastamist, tuvastades elektromotoorse jõu. Anduritega BLDC mootorite jaoks manustasid enamik BLDC mootoreid staatorisse kolm saali andurit. Iga kommutatsiooni ajal on üks mähis ühendatud juhtse toiteallika positiivse poolusega (vool siseneb mähisesse), teine ​​mähise ühendatud negatiivse poolusega (vool voolab sellest välja) ja kolmas mähise lahtiühendatud olekus. Pöördemoment genereeritakse staatori mähiste ja püsimagneti toodetud magnetvälja interaktsiooni teel. Kui rootori magnetpoolus möödub saali anduri lähedal, annab andur välja kõrge või madala taseme signaali, mis näitab, et lõuna/põhja magnetpoolus läbib saali anduri tuvastatud piirkonda. Faasi nihe saali andurite poolt väljastatud signaalide vahel võib olla kas 60 ° või 120 °.