Ano ang BLDC Motor at ang mga pakinabang nito

1.Concept ng Brushless DC Motors

Ang isang walang brush na DC motor (BLDC), na kilala rin bilang isang walang brush na motor o isang magkakasabay na motor na DC, ay isang uri ng motor na hindi nangangailangan ng mga brushes o commutator para sa operasyon. Ang input sa isang motor ng BLDC ay direktang kasalukuyang (DC), ngunit mahalagang ginagaya nito ang alternating kasalukuyang (AC) sa pamamagitan ng paikot na paglipat ng pangunahing switch ng inverter. Lumilikha ito ng isang pagbabago ng magnetic field sa coil windings, na nagpapahintulot sa motor rotor na makaranas ng patuloy na metalikang kuwintas at sa gayon ang patuloy na pag -ikot. Ang mga motor ng BLDC ay maaaring mai-configure bilang single-phase, two-phase, o three-phase depende sa bilang ng mga paikot-ikot na stator. Ang pinaka-karaniwang nakatagpo ng mga motor na BLDC ay ang mga three-phase motor. Ang diagram sa ibaba ay naglalarawan ng disassembly ng isang three-phase brushless DC motor.

2.Application ng mga walang brush na DC motor

Tinatayang ang laki ng merkado ng mga motor ng BLDC ay aabot sa humigit -kumulang na $ 19.76 bilyon sa pamamagitan ng 2022. Sa teknolohiyang motor ng BLDC na nagiging mas mature, ang mga motor ng BLDC ay natagpuan ang malawak na mga aplikasyon sa iba't ibang larangan kabilang ang militar, aerospace, pang -industriya, automotibo, sibilyan na mga sistema ng kontrol, at mga kasangkapan sa sambahayan. Karaniwang ginagamit ang mga ito sa mababang boltahe, mga aparato na may mababang kapangyarihan tulad ng mga maliliit na robot, drone, electric bicycles, vacuum cleaner, at mga tool ng kuryente.

Nasa ibaba ang ilang mga tanyag na aplikasyon:

Vacuum Cleaner/Hair Dryer: Pagdating sa mga hair dryers o vacuum cleaner, ang kilalang tatak ay Dyson. Ang Dyson hair dryer, na na-promote bilang 'susunod na henerasyon na itim na teknolohiya, ' ay nagtatampok ng V9 Intelligent Digital Motor, na kung saan ay mas maliit, mas magaan, at mas mabilis kaysa sa tradisyonal na motor. Sa paggamit ng mga brushes ng carbon, ang motor ay maaaring makamit ang isang bilis ng hanggang sa 110,000 mga rebolusyon bawat minuto, at mas maliit at mas magaan kaysa sa iba pang mga motor. Ang motor na ginamit sa digital motor ng Dyson ay isang 'single-phase brushless DC motor, ' mahalagang isang uri ng motor na BLDC.

Mga drone/gimbals:

Ang susi sa kontrol ng motor sa mga drone ay ang bilis at kontrol ng direksyon. Ang pinakasikat na mga drone ay walang alinlangan na mula sa DJI. Ang diagram sa ibaba ay nagpapakita ng disassembly ng spark drone, na may apat na BLDC motor na nakikita sa bawat sulok.

Ang mga katulad na aplikasyon ay kasama ang mga gimbals.

Mga tool sa kapangyarihan: Ang mga karaniwang tool ng handheld power na matatagpuan sa pang -araw -araw na buhay ay kasama ang mga electric wrenches, drills, at iba pa. Ang pag-save ng enerhiya at mataas na kahusayan ng mga walang brush na DC motor, kasabay ng patuloy na pagbawas sa gastos ng mga tool ng handheld power, ay humantong sa mabilis na pag-unlad sa paggamit ng mga motor ng BLDC sa mga tool ng kuryente. Ang pinaka-kilalang internasyonal na tagagawa, tulad ng Bosch, DeWalt, Milwaukee, at iba pa, ay nangunguna sa kalakaran na ito.

3.Brushless DC Motor Construction

Stator: Ang stator ng isang motor na BLDC ay binubuo ng mga nakalamina na mga sheet ng bakal, na may mga paikot na inilagay sa mga puwang na inukit kasama ang panloob na circumferential axis. Ang stator ay katulad ng sa isang induction motor ngunit may ibang pamamahagi ng paikot -ikot. Karamihan sa mga motor ng BLDC ay may tatlong mga naka-konektadong stator na mga stator na paikot-ikot, ang bawat isa ay binubuo ng maraming coils na magkakaugnay. Ang mga coil ay inilalagay sa mga puwang at magkakaugnay upang mabuo ang mga paikot -ikot. Ang mga paikot -ikot na ito ay ipinamamahagi kasama ang circumference ng stator upang lumikha ng pantay na spaced magnetic pole.

Rotor: Ang mga motor ng BLDC ay gumagamit ng permanenteng magnet bilang rotor, na walang coils sa loob. Ang timog at hilaga magnetic poles ng rotor ay kahaliling nakaayos. Bilang karagdagan, sa pagsulong ng malambot na teknolohiyang magnetic material at ang pagbaba ng mga presyo, ang mataas na pagganap na neodymium iron boron bihirang mga materyales sa lupa ay lalong ginagamit upang makagawa ng permanenteng rotors ng magnet. Ang kanilang mataas na magnetic na produkto ng enerhiya at matatag na mga katangian ay nagbibigay -daan sa mga motor ng BLDC na magkaroon ng mas mahusay na mga katangian ng mekanikal at dynamic na tugon, pati na rin ang mas mataas na kahusayan at saklaw ng bilis. Narito ang isang diagram ng eskematiko ng rotor magnet cross-section mula sa isang prinsipyo na dokumento sa BLDC sa pamamagitan ng microchip:

Hall Sensor: Ang pinakamahalagang aspeto ng BLDC Motor Control ay ang pagkakakilanlan sa posisyon ng rotor. Mayroong dalawang mga pamamaraan para sa pagkakakilanlan ng posisyon: ang isa ay ang paggamit ng mga sensor ng posisyon upang makilala ang posisyon ng rotor, na kilala bilang mga sensor ng Hall; Ang iba pang pamamaraan ay walang sensor, na nagsasangkot sa pagkilala sa posisyon ng rotor sa pamamagitan ng pagtuklas ng back na puwersa ng electromotive. Para sa mga motor ng BLDC na may mga sensor, ang karamihan sa mga motor ng BLDC ay nag -embed ng tatlong sensor sa Hall sa stator. Sa bawat commutation, ang isang paikot -ikot ay konektado sa positibong poste ng control power supply (kasalukuyang pumapasok sa paikot -ikot), ang pangalawang paikot -ikot ay konektado sa negatibong poste (kasalukuyang dumadaloy dito), at ang pangatlong paikot -ikot ay nasa isang naka -disconnect na estado. Ang metalikang kuwintas ay nabuo ng pakikipag -ugnayan sa pagitan ng magnetic field na ginawa ng stator coils at permanenteng pang -akit. Kapag ang rotor magnetic poste ay pumasa malapit sa sensor ng Hall, ang sensor ay mag -output ng isang mataas o mababang antas ng signal, na nagpapahiwatig na ang timog/hilaga magnetic poste ay dumadaan sa rehiyon na nadarama ng sensor ng Hall. Ang phase shift sa pagitan ng output ng signal ng mga sensor ng Hall ay maaaring alinman sa 60 ° o 120 °.