5 powodów, dla których silniki bezszczotkowe są lepsze niż silniki szczotkowane

Zasadniczo wszystkie silniki elektryczne przekształcają energię elektryczną na energię kinetyczną obrotową poprzez wykorzystanie praw elektromagnetyzmu. Ale te fizyczne zasady doprowadziły do ​​różnych architektur motorycznych, które oferują bardzo różne cechy wydajności. W tym artykule przyglądamy się dwóm najczęstszym wzorom silników: szczotkowanym i bezszczotkowym silnikom.

Szczotkowane silniki

Stosunkowo prosty silnik szczotkowany był pierwszym rodzajem silnika elektrycznego, który osiągnął powszechne zastosowanie.

Silniki szczotkowane zwykle składają się z dwóch części: stojana i wirnika. Stownik składa się z pierścienia stałych magnesów stałych, a uzwojenie elektromagnetyczne tworzy wirnik wewnątrz stojana, a koniec można podłączyć do komutatora. Przekładnia kierownicza kontaktuje się z szczotkami, a uzwojenie elektromagnetyczne w wirniku zapewni prąd prądu prądu stałego do indukcji pola magnetycznego, i będzie obracał się naturalnie, aż będzie pasował do pola magnetycznego elektronu.

Polaryzacja uzwojenia elektromagnetycznego musi być wymieniana przez różne fazy krążenia prądu, aby zapewnić ciągły obrót wirnika. Proces ten nazywa się również komutacją. W szczotkowanym silniku prąd jest dostarczany ze stałych szczotek do komutatora, który włącza i wyłącza prąd w określonej sekwencji w celu kontrolowania obrotu wirnika w odpowiedzi na różne pól magnetycznych.

Bezszczotkowe silniki

Bezszczotkowe silniki pozbawione szczotek; Zamiast tego używanie elektroniki do pracy silnika. W silnikach bezszczotkowych obwód elektroniczny (przykład: enkoder optyczny lub czujniki skutków Hall) wyczuwa położenie wirnika w stosunku do stojana i dostarcza prąd przez trzy fazowe pary uzwojenia stojana, utrzymując przesunięcie fazy 120 ° między każdym z nich, aby zapewnić płynne obrót i niski moment obrotowy. Bezszczotkowe silniki są stosunkowo najnowszym projektowaniem silnika, możliwym dzięki rozwojowi elektroniki w stanie stałym w latach 60.

Wprowadzenie do stojana część silników bezszczotkowych

1. Stojan jest podzielony na jednoczęściowy stojan i cały stojan. Jednoczęściowy stojan musi być ranny osobno dla każdego kawałka, a cały paznokieć może być bezpośrednio zraniony jako całość. Umieść ramkę w gnieździe stojana, zwróć uwagę na pozycję wylotu ceny akcji i upewnij się, że wycięcie po stronie okablowania jest umieszczone na środku dowolnej płaszczyzny stojana.
2. Stojan z przewodami rannymi musi być równoległy zgodnie z rysunkami. Po podłączeniu przewodów przewody powinny być powiązane (w celu ochrony przewodów przed wciśnięciem lub uszkodzeniem), a następnie stojana powinna zostać skurczona.
3. Stojar, który został wyposażony w ciepło, jest podłączony do etapu okablowania, a okablowanie należy przeprowadzić zgodnie z wymaganiami klienta lub wymagań na rysunku.
4. Stojar, który został połączony zgodnie z wymaganiami, musi zostać przetestowany, a stojan jest podłączony do maszyny testowej, aby sprawdzić, czy rezystancja i indukcyjność spełniają standard.
5. Testowany stojan jest zmontowany i wkładany do skrzynki transferowej do gotowości.

WPROWADZENIE DO ROTORU CZĘŚĆ SILNIKÓW Bezszczotkowców

1. Przyklej wałek i wirnik bezszczotkowego silnika i poczekaj na zapas.

2. Klasyfikuj stal magnetyczną (stopień N, stopień S), przyklej ją do wirnika klejem, NSNSN/SNSNSN i przyklej stal magnetyczną do rękawa stali wirnika.

3. Przetestuj równowagę dynamiczną wirnika (aby wirnik działał płynnie), testowany wirnik i stojan są zmontowane, podkładka falowa jest umieszczona na przedniej osłonie, a tylna pokrywa nie wymaga podkładki falowej.

4. Podczas instalowania hali należy go zainstalować zgodnie z wymaganiami sterującymi klienta lub rysunku, zainstalowanym na tylnym wałku wyjściowym silnika, a ostatecznie debugować przebieg.

5. Po całkowitym zainstalowaniu silnika konieczne jest przetestowanie całej maszyny za pomocą sterownika, regulacji prędkości do maksimum, sprawdź, czy silnik działa płynnie, hałas, wzrost temperatury itp.

Chociaż elektronika zaangażowana w bezszczotkowe silniki są proste według dzisiejszych standardów, reprezentują radykalne odejście od mechanicznych systemów komutacji znalezionych w silnikach szczotkowanych. Ta zmiana konstrukcyjna nadaje bezszczotkowym silnikom zaskakującą liczbę zalet.

Zaleta silników bezszczotkowych

1. Cisza operacja silnika

Tarcie i elektryczne łuk między szczotkami i płytami komutatorowymi w silnikach szczotkowanych wytwarzają znaczny szum motoryczny. W silnikach bezszczotkowych zadanie komutacji jest wykonywane przez obwód elektroniczny, co powoduje znacznie cichą działalność.

2. Mniej produkcji ciepła silnika

Oprócz wytwarzania dźwięku tarcie między szczotkami i płytkami komutatorami w szczotkowanym silniku wytwarza znaczną ilość ciepła. Może to być poważny problem w wielu aplikacjach. W silnikach bezszczotkowych jedynym tarciem, który ma miejsce, jest łożyska wirnika. Oznacza to, że produkcja ciepła jest znacznie mniejszym problemem w silnikach bezszczotkowych.

3. Wyższa wydajność motoryczna

Jest to szczególnie ważna zaleta silników bezszczotkowych. Dźwięk i ciepło wytwarzane przez szczotkowane silnik zasadniczo reprezentują straty mocy z urządzenia, zabierając energię od samego wirnika - który byłby używany do napędzania obciążenia. W silnikach bezszczotkowych ilości wytwarzanego dźwięku i ciepła są znacznie zmniejszone, co powoduje znacznie wyższą wydajność.

4. Dłuższe życie motoryczne

Szczotki w silnikach szczotkowanych są stopniowo noszone z użyciem, ponieważ są w stałym kontakcie z komutatorem - to tylko kwestia czasu, dopóki szczotki trzeba wymienić. Bezszczotkowe silniki nie są stawiane przed tym problemem, który drastycznie zmniejsza wymagania dotyczące konserwacji, i umożliwia szereg zastosowań, w których wymiana pędzla byłaby niepraktyczna, na przykład w kosmosie SATCOM.

5. Lepszy stosunek mocy do masy silnika

Mniej mechanicznych elementów oznacza, że ​​silniki bezszczotkowe mają niższą masę niż silniki szczotkowane. Rezultat: Bezszczotkowe silniki oferują lepszy stosunek mocy do masy i momentu obrotowego niż silniki szczotkowane.

Wszystkie te zalety oznaczają, że oprócz kilku starszych zastosowań, bezszczotkowe silniki panują najwyższe dla współczesnych aplikacji. Skontaktuj się z członkiem zespołu Motion Celera, aby dowiedzieć się więcej o naszym zakresie aplikacji bezszczotkowych silników.