Apa itu motor BLDC dan keunggulannya

1. Konsep Motor DC Brushless

Motor DC sikat (BLDC), juga dikenal sebagai motor tanpa sikat atau motor DC sinkron, adalah jenis motor yang tidak memerlukan sikat atau komutator untuk operasi. Input ke motor BLDC adalah arus searah (DC), tetapi pada dasarnya itu mensimulasikan arus bolak -balik (AC) dengan secara siklis beralih sakelar inverter utama. Ini menciptakan medan magnet yang berubah di gulungan kumparan, memungkinkan rotor motor untuk mengalami torsi terus menerus dan dengan demikian rotasi kontinu. Motor BLDC dapat dikonfigurasi sebagai fase tunggal, dua fase, atau tiga fase tergantung pada jumlah belitan stator. Motor BLDC yang paling umum ditemui adalah motor tiga fase. Diagram di bawah ini menggambarkan pembongkaran motor DC tiga fase sikat.

2. Aplikasi motor DC Brushless

Diperkirakan bahwa ukuran pasar motor BLDC akan mencapai sekitar $ 19,76 miliar pada tahun 2022. Dengan teknologi motor BLDC menjadi semakin matang, motor BLDC telah menemukan aplikasi yang luas di berbagai bidang termasuk militer, kedirgantaraan, industri, otomotif, sistem kontrol sipil, dan aplikasi rumah tangga. Mereka biasanya digunakan dalam tegangan rendah, perangkat berdaya rendah seperti robot kecil, drone, sepeda listrik, pembersih vakum, dan alat-alat listrik.

Di bawah ini adalah beberapa aplikasi populer:

Pembersih Vakum/Pengering Rambut: Ketika datang ke pengering rambut atau penyedot debu, merek terkenal adalah Dyson. Pengering rambut Dyson, dipromosikan sebagai 'teknologi hitam generasi berikutnya, ' fitur motor digital V9 cerdas, yang lebih kecil, lebih ringan, dan lebih cepat dari motor tradisional. Tanpa penggunaan sikat karbon, motor dapat mencapai kecepatan hingga 110.000 revolusi per menit, dan lebih kecil dan lebih ringan daripada motor lain. Motor yang digunakan dalam motor digital Dyson adalah motor DC sikat fase tunggal, 'pada dasarnya jenis motor BLDC.

Drone/Gimbals:

Kunci kontrol motor dalam drone adalah kontrol kecepatan dan arah. Drone yang paling populer tidak diragukan lagi adalah yang dari DJI. Diagram di bawah ini menunjukkan pembongkaran drone Spark, dengan empat motor BLDC terlihat di setiap sudut.

Aplikasi serupa termasuk gimbal.

Alat -alat listrik: Alat -alat listrik genggam umum yang ditemukan dalam kehidupan sehari -hari termasuk kunci pas, latihan, dan lainnya. Hemat energi dan efisiensi tinggi motor DC tanpa sikat, ditambah dengan pengurangan berkelanjutan dalam biaya alat-alat listrik genggam, telah menyebabkan perkembangan yang cepat dalam penggunaan motor BLDC dalam alat-alat listrik. Produsen internasional yang paling terkenal, seperti Bosch, Dewalt, Milwaukee, dan lainnya, memimpin tren ini.

3. Konstruksi motor DC tanpa basa -basi

Stator: Stator motor BLDC terdiri dari lembaran baja laminasi, dengan belitan ditempatkan dalam slot yang diukir di sepanjang sumbu keliling internal. Stator mirip dengan motor induksi tetapi dengan distribusi belitan yang berbeda. Sebagian besar motor BLDC memiliki tiga gulungan stator yang terhubung dengan bintang, masing-masing terdiri dari beberapa kumparan yang saling berhubungan. Gulungan ditempatkan di slot dan saling berhubungan untuk membentuk belitan. Gulungan ini didistribusikan di sepanjang keliling stator untuk membuat tiang magnet yang spasi secara merata.

Rotor: BLDC Motor menggunakan magnet permanen sebagai rotor, tanpa gulungan di dalamnya. Tiang magnetik selatan dan utara rotor diatur secara bergantian. Selain itu, dengan kemajuan teknologi material magnetik yang lembut dan penurunan harga, bahan-bahan tanah langka boron neodymium berkinerja tinggi semakin banyak digunakan untuk membuat rotor magnet permanen. Produk energi magnetik tinggi dan karakteristik stabil memungkinkan motor BLDC memiliki sifat mekanik yang lebih baik dan respons dinamis, serta efisiensi dan kecepatan kecepatan yang lebih tinggi. Berikut adalah diagram skematik dari penampang magnet rotor dari dokumen prinsip di BLDC oleh Microchip:

Sensor Hall: Aspek terpenting dari kontrol motor BLDC adalah identifikasi posisi rotor. Ada dua metode untuk identifikasi posisi: satu adalah menggunakan sensor posisi untuk mengidentifikasi posisi rotor, yang dikenal sebagai sensor Hall; Metode lain tidak sensor, yang melibatkan mengidentifikasi posisi rotor dengan mendeteksi gaya elektromotif kembali. Untuk motor BLDC dengan sensor, sebagian besar motor BLDC menanamkan tiga sensor aula di stator. Selama setiap pergantian, satu belitan terhubung ke kutub positif catu daya kontrol (arus memasuki belitan), belitan kedua terhubung ke kutub negatif (arus mengalir keluar), dan belitan ketiga dalam keadaan terputus. Torsi dihasilkan oleh interaksi antara medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan stator dan magnet permanen. Ketika tiang magnet rotor lewat di dekat sensor aula, sensor akan menghasilkan sinyal tingkat tinggi atau rendah, menunjukkan bahwa tiang magnet selatan/utara melewati daerah yang dirasakan oleh sensor aula. Pergeseran fase antara output sinyal oleh sensor Hall dapat berupa 60 ° atau 120 °.