Çfarë është motori BLDC dhe avantazhet e tij

1.Koncepti i motorëve DC pa furça

Një motor DC pa furça (BLDC), i njohur gjithashtu si një motor pa furça ose një motor sinkron DC, është një lloj motori që nuk kërkon furça ose komutatorë për funksionim. Hyrja në një motor BLDC është rrymë direkte (DC), por në thelb ajo simulon rrymën alternative (AC) duke ndërruar ciklikisht çelsat kryesore të inverterit. Kjo krijon një fushë magnetike të ndryshueshme në mbështjelljet e spirales, duke lejuar që rotori i motorit të përjetojë çift rrotullues të vazhdueshëm dhe rrjedhimisht rrotullim të vazhdueshëm. Motorët BLDC mund të konfigurohen si njëfazor, dyfazor ose trefazor në varësi të numrit të mbështjelljeve të statorit. Motorët BLDC që hasen më shpesh janë motorët trefazorë. Diagrami më poshtë ilustron çmontimin e një motori trefazor DC pa furça.

2.Aplikimi i motorëve DC pa furçë

Vlerësohet se madhësia e tregut të motorëve BLDC do të arrijë afërsisht 19,76 miliardë dollarë deri në vitin 2022. Me teknologjinë e motorëve BLDC duke u bërë gjithnjë e më e pjekur, motorët BLDC kanë gjetur aplikime të gjera në fusha të ndryshme, duke përfshirë ushtrinë, hapësirën ajrore, industriale, automobilistikë, sistemet e kontrollit civil dhe pajisjet shtëpiake. Ato përdoren zakonisht në pajisje me tension të ulët dhe me fuqi të ulët si robotë të vegjël, drone, biçikleta elektrike, fshesa me korrent dhe vegla elektrike.

Më poshtë janë disa aplikacione të njohura:

Fshesë me korrent/Tharrëse flokësh: Kur bëhet fjalë për tharëse flokësh apo fshesa me korrent, marka e njohur është Dyson. Tharëse flokësh Dyson, e promovuar si 'teknologji e zezë e gjeneratës së ardhshme', përmban motorin dixhital inteligjent V9, i cili është më i vogël, më i lehtë dhe më i shpejtë se motorët tradicionalë. Pa përdorimin e furçave të karbonit, motori mund të arrijë një shpejtësi deri në 110,000 rrotullime në minutë dhe është më i vogël dhe më i lehtë se motorët e tjerë. Motori i përdorur në motorin dixhital të Dyson është një 'motor DC njëfazor pa furça', në thelb një lloj motori BLDC.

Drone/Gimbals:

Çelësi i kontrollit të motorit në drone është kontrolli i shpejtësisë dhe drejtimit. Dronët më të njohur janë padyshim ata të DJI. Diagrami më poshtë tregon çmontimin e dronit Spark, me katër motorë BLDC të dukshëm në çdo cep.

Aplikacione të ngjashme përfshijnë gjimbajtë.

Veglat elektrike: Veglat e zakonshme të dorës që gjenden në jetën e përditshme përfshijnë çelësat elektrikë, stërvitjet dhe të tjera të Bosch. Kursimi i energjisë dhe efikasiteti i lartë i motorëve DC pa furça, së bashku me uljen e vazhdueshme të kostos së veglave elektrike të dorës, kanë çuar në një zhvillim të shpejtë në përdorimin e motorëve BLDC në veglat elektrike. Prodhuesit më të njohur ndërkombëtarë, si Bosch, Dewalt, Milwaukee, e të tjerë, po udhëheqin këtë trend.

3.Ndërtimi me motor DC pa furçë

Statori: Statori i një motori BLDC përbëhet nga fletë çeliku të laminuara, me mbështjellje të vendosura në çarje të gdhendura përgjatë boshtit të brendshëm rrethues. Statori është i ngjashëm me atë të një motori me induksion, por me një shpërndarje të ndryshme dredha-dredha. Shumica e motorëve BLDC kanë tre mbështjellje statori të lidhura me yje, secila e përbërë nga mbështjellje të shumta të ndërlidhura. Mbështjelljet vendosen në vrimat dhe ndërlidhen për të formuar mbështjellje. Këto mbështjellje shpërndahen përgjatë perimetrit të statorit për të krijuar pole magnetike të ndara në mënyrë të barabartë.

Rotori: Motorët BLDC përdorin magnet të përhershëm si rotor, pa mbështjellje brenda. Polet magnetike jugore dhe veriore të rotorit janë rregulluar në mënyrë alternative. Për më tepër, me avancimin e teknologjisë së materialeve të buta magnetike dhe uljes së çmimeve, materialet e tokës së rrallë të hekurit neodymium bor me performancë të lartë përdoren gjithnjë e më shumë për të bërë rotorë me magnet të përhershëm. Produkti i tyre me energji të lartë magnetike dhe karakteristikat e qëndrueshme u mundësojnë motorëve BLDC të kenë veti më të mira mekanike dhe përgjigje dinamike, si dhe efikasitet më të lartë dhe diapazon të shpejtësisë. Këtu është një diagram skematik i seksionit kryq të magnetit të rotorit nga një dokument parimor në BLDC nga Microchip:

Sensorët e sallës: Aspekti më i rëndësishëm i kontrollit të motorit BLDC është identifikimi i pozicionit të rotorit. Ekzistojnë dy metoda për identifikimin e pozicionit: njëra është përdorimi i sensorëve të pozicionit për të identifikuar pozicionin e rotorit, të njohur si sensorë Hall; metoda tjetër është pa sensor, e cila përfshin identifikimin e pozicionit të rotorit duke zbuluar forcën e pasme elektromotore. Për motorët BLDC me sensorë, shumica e motorëve BLDC vendosin tre sensorë Hall në stator. Gjatë çdo ndërrimi, një dredha-dredha lidhet me polin pozitiv të furnizimit me energji të kontrollit (rryma hyn në dredha-dredha), dredha-dredha e dytë është e lidhur me polin negativ (rryma rrjedh jashtë), dhe dredha-dredha e tretë është në gjendje të shkëputur. Çift rrotullues gjenerohet nga ndërveprimi midis fushës magnetike të prodhuar nga mbështjelljet e statorit dhe magnetit të përhershëm. Kur poli magnetik i rotorit kalon pranë sensorit Hall, sensori do të nxjerrë një sinjal të nivelit të lartë ose të ulët, duke treguar se poli magnetik jugor/veri po kalon nëpër rajonin e ndjerë nga sensori Hall. Zhvendosja e fazës ndërmjet sinjaleve të nxjerra nga sensorët Hall mund të jetë ose 60° ose 120°.