Ce este motorul BLDC și avantajele sale

1. Conceptarea motoarelor DC fără perii

Un motor DC fără perii (BLDC), cunoscut și sub denumirea de motor fără perie sau un motor DC sincron, este un tip de motor care nu necesită perii sau comutatoare pentru funcționare. Intrarea la un motor BLDC este curent direct (DC), dar, în esență, simulează curentul alternativ (AC) prin comutarea ciclică a comutatoarelor principale ale invertorului. Acest lucru creează un câmp magnetic în schimbare în înfășurările bobinei, permițând rotorului motorului să experimenteze un cuplu continuu și astfel o rotație continuă. Motoarele BLDC pot fi configurate ca monofazat, două faze sau trifazate în funcție de numărul de înfășurări statorice. Cele mai frecvent întâlnite motoare BLDC sunt motoarele trifazate. Diagrama de mai jos ilustrează demontarea unui motor DC fără perie trifazat.

2. Aplicarea motoarelor DC fără perii

Se estimează că dimensiunea pieței Motors BLDC va ajunge la aproximativ 19,76 miliarde de dolari până în 2022. Acestea sunt utilizate în mod obișnuit în dispozitive de joasă tensiune, cu putere joasă, cum ar fi roboți mici, drone, biciclete electrice, aspiratoare și unelte electrice.

Mai jos sunt câteva aplicații populare:

Aspirator/uscător de păr: Când vine vorba de uscătoare de păr sau de aspiratoare, binecunoscutul brand este Dyson. Dyson Hair Dryer, promovat ca „Tehnologia neagră de generație viitoare”, prezintă motorul digital inteligent V9, care este mai mic, mai ușor și mai rapid decât motoarele tradiționale. Fără utilizarea perii de carbon, motorul poate obține o viteză de până la 110.000 de revoluții pe minut și este mai mic și mai ușor decât alte motoare. Motorul utilizat în motorul digital al lui Dyson este un motor DC fără perie monofazat, ', în esență, un tip de motor BLDC.

Drone/Gimbale:

Cheia controlului motorului în drone este controlul vitezei și direcției. Cele mai populare drone sunt, fără îndoială, cele din DJI. Diagrama de mai jos arată dezasamblarea dronei de scânteie, cu patru motoare BLDC vizibile la fiecare colț.

Aplicații similare includ gimbale.

Instrumente electrice: Instrumentele electrice comune de mână găsite în viața de zi cu zi includ cheile electrice ale lui Bosch, exercițiile și altele. Economisirea energiei și eficiența ridicată a motoarelor DC fără perii, împreună cu reducerea continuă a costurilor uneltelor electrice de mână, au dus la o dezvoltare rapidă în utilizarea motoarelor BLDC în unelte electrice. Cei mai cunoscuți producători internaționali, precum Bosch, Dewalt, Milwaukee și alții, conduc această tendință.

3. Construcția motorului DC fără grădini

Stator: Statorul unui motor BLDC este compus din foi de oțel laminat, cu înfășurări plasate în sloturi sculptate de -a lungul axei circumferențiale interne. Statorul este similar cu cel al unui motor de inducție, dar cu o distribuție de înfășurare diferită. Majoritatea motoarelor BLDC au trei înfășurări statorice conectate la stele, fiecare constând din mai multe bobine interconectate. Bobinele sunt plasate în sloturi și interconectate pentru a forma înfășurări. Aceste înfășurări sunt distribuite de -a lungul circumferinței statorului pentru a crea poli magnetici distanțați uniform.

Rotor: Motoarele BLDC folosesc magneți permanenți ca rotor, fără bobine în interior. Polii magnetici de sud și nord ai rotorului sunt aranjați alternativ. În plus, odată cu avansarea tehnologiei de materiale magnetice moi și scăderea prețurilor, materialele de pământ rare de fier de înaltă performanță sunt din ce în ce mai utilizate pentru a face rotori de magnet permanent. Produsul lor energetic magnetic ridicat și caracteristicile stabile permit motoarele BLDC să aibă proprietăți mecanice mai bune și un răspuns dinamic, precum și o eficiență mai mare și o gamă de viteză. Iată o diagramă schematică a secțiunii transversale a magnetului rotorului dintr-un document principiu pe BLDC de Microchip:

Senzorii Hall: Cel mai crucial aspect al controlului motorului BLDC este identificarea poziției rotorului. Există două metode de identificare a poziției: una este utilizarea senzorilor de poziție pentru a identifica poziția rotorului, cunoscută sub numele de senzori ai sălii; Cealaltă metodă este fără senzor, care implică identificarea poziției rotorului prin detectarea forței electromotive înapoi. Pentru motoarele BLDC cu senzori, majoritatea motoarelor BLDC încorporează trei senzori de sală în stator. În timpul fiecărei comutații, o înfășurare este conectată la polul pozitiv al sursei de alimentare de control (curentul intră în înfășurare), a doua înfășurare este conectată la polul negativ (curentul curge din el), iar a treia înfășurare este într -o stare deconectată. Cuplul este generat de interacțiunea dintre câmpul magnetic produs de bobinele statorului și magnetul permanent. Când polul magnetic al rotorului trece lângă senzorul holului, senzorul va produce un semnal de nivel înalt sau scăzut, ceea ce indică faptul că polul magnetic de sud/nord trece prin regiunea sesizată de senzorul holului. Schimbarea de fază între semnalele de ieșire de către senzorii Hall poate fi fie de 60 ° sau 120 °.