Động cơ Bldc là gì và lợi thế của nó là gì

1.Concept của động cơ DC không chổi than

Một động cơ DC không chổi than (BLDC), còn được gọi là động cơ không chổi than hoặc động cơ DC đồng bộ, là một loại động cơ không yêu cầu bàn chải hoặc cổ góp để vận hành. Đầu vào cho động cơ BLDC là dòng điện trực tiếp (DC), nhưng về cơ bản nó mô phỏng dòng điện xoay chiều (AC) bằng cách chuyển đổi theo chu kỳ các công tắc biến tần chính. Điều này tạo ra một từ trường thay đổi trong cuộn dây cuộn dây, cho phép rôto động cơ trải nghiệm mô -men xoắn liên tục và do đó quay liên tục. Động cơ BLDC có thể được cấu hình dưới dạng một pha, hai pha hoặc ba pha tùy thuộc vào số lượng cuộn dây stato. Các động cơ BLDC thường gặp nhất là động cơ ba pha. Sơ đồ dưới đây minh họa việc tháo gỡ động cơ DC không chổi than ba pha.

2. Áp dụng động cơ DC không chổi than

Người ta ước tính rằng quy mô thị trường của BLDC Motors sẽ đạt khoảng 19,76 tỷ đô la vào năm 2022. Với công nghệ động cơ BLDC ngày càng trưởng thành, BLDC Motors đã tìm thấy các ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau bao gồm quân sự, hàng không vũ trụ, công nghiệp, ô tô, hệ thống điều khiển dân sự và các thiết bị gia dụng. Chúng thường được sử dụng trong các thiết bị điện áp thấp, công suất thấp như robot nhỏ, máy bay không người lái, xe đạp điện, máy hút bụi và dụng cụ điện.

Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến:

Máy hút bụi/máy sấy tóc: Khi nói đến máy sấy tóc hoặc máy hút bụi, thương hiệu nổi tiếng là Dyson. Máy sấy tóc Dyson, được quảng bá dưới dạng công nghệ đen thế hệ tiếp theo, 'có động cơ kỹ thuật số thông minh V9, nhỏ hơn, nhẹ hơn và nhanh hơn động cơ truyền thống. Không sử dụng bàn chải carbon, động cơ có thể đạt được tốc độ lên tới 110.000 vòng quay mỗi phút, và nó nhỏ hơn và nhẹ hơn các động cơ khác. Động cơ được sử dụng trong động cơ kỹ thuật số của Dyson là động cơ DC không chổi than một pha, 'về cơ bản là một loại động cơ BLDC.

Máy bay không người lái/gimbals:

Chìa khóa để điều khiển động cơ trong máy bay không người lái là điều khiển tốc độ và hướng. Máy bay không người lái phổ biến nhất chắc chắn là những người đến từ DJI. Sơ đồ dưới đây cho thấy sự tháo gỡ của máy bay không người lái, với bốn động cơ BLDC có thể nhìn thấy ở mỗi góc.

Các ứng dụng tương tự bao gồm gimbals.

Các công cụ điện: Các công cụ điện cầm tay thông thường được tìm thấy trong cuộc sống hàng ngày bao gồm cờ lê điện của Bosch, máy khoan và các công cụ khác. Sự tiết kiệm năng lượng và hiệu quả cao của động cơ DC không chổi than, cùng với việc giảm liên tục chi phí của các công cụ điện cầm tay, đã dẫn đến sự phát triển nhanh chóng trong việc sử dụng động cơ BLDC trong các công cụ điện. Các nhà sản xuất quốc tế nổi tiếng nhất, như Bosch, Dewalt, Milwaukee và những người khác, đang dẫn đầu xu hướng này.

3. Xây dựng động cơ DCless DC

Stato: Stator của động cơ BLDC bao gồm các tấm thép nhiều lớp, với các cuộn dây được đặt trong các khe được chạm khắc dọc theo trục chu vi bên trong. Các stato tương tự như của một động cơ cảm ứng nhưng với sự phân bố cuộn dây khác nhau. Hầu hết các động cơ BLDC đều có cuộn dây stator ba sao, mỗi cuộn bao gồm nhiều cuộn dây được kết nối với nhau. Cuộn dây được đặt trong các khe và liên kết với nhau để tạo thành cuộn dây. Những cuộn dây này được phân phối dọc theo chu vi của stato để tạo ra các cực từ cách đều nhau.

Rôto: Động cơ Bldc sử dụng nam châm vĩnh cửu làm cánh quạt, không có cuộn dây bên trong. Các cực từ phía nam và phía bắc của rôto được sắp xếp xen kẽ. Ngoài ra, với sự tiến bộ của công nghệ vật liệu từ tính mềm và giảm giá, các vật liệu đất hiếm có hiệu suất cao của Iron Boron được sử dụng để tạo ra các cánh quạt nam châm vĩnh cửu. Sản phẩm năng lượng từ tính cao và các đặc tính ổn định của chúng cho phép động cơ BLDC có tính chất cơ học tốt hơn và phản ứng động, cũng như hiệu suất và phạm vi tốc độ cao hơn. Dưới đây là một sơ đồ của mặt cắt nam châm rôto từ một tài liệu nguyên tắc trên BLDC bằng vi mạch:

Cảm biến Hall: Khía cạnh quan trọng nhất của điều khiển động cơ BLDC là nhận dạng vị trí rôto. Có hai phương pháp để nhận dạng vị trí: một là sử dụng các cảm biến vị trí để xác định vị trí của rôto, được gọi là cảm biến Hall; Phương pháp khác là không có cảm biến, liên quan đến việc xác định vị trí của rôto bằng cách phát hiện lực điện động trở lại. Đối với các động cơ BLDC với các cảm biến, hầu hết các động cơ BLDC đều nhúng ba cảm biến hội trường vào stato. Trong mỗi lần đi lại, một cuộn dây được kết nối với cực dương của nguồn điện kiểm soát (hiện tại đi vào cuộn dây), cuộn dây thứ hai được kết nối với cực âm (dòng chảy ra khỏi nó) và cuộn dây thứ ba ở trạng thái ngắt kết nối. Mô -men xoắn được tạo ra bởi sự tương tác giữa từ trường được tạo ra bởi các cuộn dây stato và nam châm vĩnh cửu. Khi cực từ rôto đi gần cảm biến hội trường, cảm biến sẽ xuất ra tín hiệu mức cao hoặc thấp, cho thấy cực từ Nam/Bắc đang đi qua khu vực được cảm nhận bởi cảm biến Hall. Sự thay đổi pha giữa các tín hiệu đầu ra của các cảm biến Hall có thể là 60 ° hoặc 120 °.