Dè a th’ ann am Brushless DC Motors

Is e measgachadh de motaran dealain a th’ ann an motaran gun bhruis a tha, eu-coltach ri bruis àbhaisteach no motaran guail, Le bhith a’ toirt air falbh gual-fhiodha ann an motaran gun bhruis a’ meudachadh èifeachdas agus fad-beatha nan motaran sin an coimeas ri einnseanan gual-fhiodha àbhaisteach.

Mar thoradh air na buannachdan iomadach a th’ aig motaran gun bhruis, bidh an iomadh inneal againn a’ cleachdadh motaran gun bhruis gus a dhol còmhla riut leis a’ chumhachd gun samhail aca ann an suidheachadh sam bith. Tha beatha-beatha nas fhaide, cuideam aotrom agus cinneasachadh fuaim nas lugha am measg nam feartan a tha a’ dèanamh eadar-dhealachadh air na h-einnseanan sin bho einnseanan le gual.

Tha motaran nan innealan lìbhrigidh cumhachd

Nuair a tha dùbhlan aig innleadairean a bhith a’ dealbhadh uidheamachd dealain gus gnìomhan meacanaigeach a dhèanamh, is dòcha gum beachdaich iad air mar a thèid comharran dealain atharrachadh gu lùth. Mar sin tha actuators agus motaran am measg nan innealan a thionndaidheas comharran dealain gu gluasad. Bidh motaran ag iomlaid lùth dealain gu lùth meacanaigeach.

Is e an seòrsa motair as sìmplidh an motair DC brùideil. Anns an t-seòrsa motair seo, thèid sruth dealain tro choill a tha air an rèiteachadh taobh a-staigh raon magnetach stèidhichte. Bidh an sruth a’ gineadh raointean magnetach anns na coilichean; tha seo ag adhbhrachadh gum bi co-chruinneachadh a’ choil a’ tionndadh, leis gu bheil gach coil air a phutadh air falbh bhon phòla coltach agus air a tharraing a dh’ ionnsaigh pòla eu-coltach ris an raon stèidhichte. Gus cuairteachadh a chumail suas, feumar an sruth a thionndadh air ais gu leantainneach - gus am bi polarities coil a ’gluasad gu leantainneach, ag adhbhrachadh gum bi na coil a’ leantainn “a’ ruith ”nan eu-coltach ri pòlaichean stèidhichte. Tha cumhachd dha na corailean air a thoirt seachad tro bhruisean giùlain stèidhichte a bhios a’ conaltradh ri neach-siubhail rothlach; is e cuairteachadh an commutator a tha ag adhbhrachadh tionndadh an t-sruth tro na coilichean. Is e an commutator agus na bruisean na prìomh phàirtean a tha ag eadar-dhealachadh an motair DC brùideil bho sheòrsan motair eile. Tha Figear 1 a’ sealltainn prionnsapal coitcheann an motair brùideil.

fig1-obrachadh-of-the-brushed-en

Figear 1: Obrachadh an Motor DC Brushed.

Bidh bruisean stèidhichte a’ toirt lùth dealain don commutator rothlach. Mar a bhios an commutator a’ tionndadh, bidh e an-còmhnaidh a’ gluasad stiùireadh an t-sruth a-steach do na coilichean, a’ tionndadh polarities a’ choil gus am bi na coil a’ cumail cuairteachadh ceart. Bidh an commutator a’ cuairteachadh leis gu bheil e ceangailte ris an rotor air a bheil na coilichean air an cur suas.

Bidh motaran eadar-dhealaichte a rèir an seòrsa cumhachd (AC no DC) agus an dòigh air cuairteachadh a ghineadh (Figear 2). Gu h-ìosal, bheir sinn sùil ghoirid air feartan agus cleachdaidhean gach seòrsa.fig2-diofar seòrsa-de-motair-en

Diofar sheòrsan motair

Tha motaran DC brùideil, le dealbhadh sìmplidh agus smachd furasta, air an cleachdadh gu farsaing gus treallaich diosc fhosgladh agus a dhùnadh. Ann an càraichean, bidh iad gu tric air an cleachdadh airson a bhith a 'tarraing air ais, a' leudachadh, agus a 'suidheachadh uinneagan taobh le cumhachd dealain. Tha cosgais ìosal nan motaran sin gan dèanamh freagarrach airson iomadh feum. Is e aon eas-bhuannachd, ge-tà, gu bheil bruisean agus luchd-siubhail buailteach a bhith a 'caitheamh gu ìre mhath luath mar thoradh air an conaltradh leantainneach, a' feumachdainn ath-nuadhachadh tric agus cumail suas bho àm gu àm.

Tha motair stepper air a stiùireadh le buillean; bidh e a’ cuairteachadh tro cheàrn sònraichte (ceum) le gach cuisle. Leis gu bheil smachd mionaideach air an cuairteachadh leis an àireamh de bhuillean a gheibhear, tha na motaran sin air an cleachdadh gu farsaing gus atharrachaidhean suidheachaidh a chuir an gnìomh. Bidh iad gu tric air an cleachdadh, mar eisimpleir, airson smachd a chumail air biadhadh pàipeir ann an innealan facs agus clò-bhualadairean - leis gu bheil na h-innealan sin a’ biathadh pàipear ann an ceumannan stèidhichte, a tha furasta an ceangal ri cunntadh cuisean. Faodar smachd a chumail air stad gu furasta cuideachd, leis gu bheil cuairteachadh motair a’ stad sa bhad nuair a thèid stad a chuir air a’ chomharra cuisle.

Le motaran sioncronaich, tha cuairteachadh co-chosmhail ri tricead an t-sruth solair. Bidh na motaran sin gu tric air an cleachdadh gus na treallaich rothlach a dhràibheadh ​​​​ann an àmhainnean microwave; faodar gèaraichean lughdachadh anns an aonad motair a chleachdadh gus na h-astaran cuairteachaidh iomchaidh fhaighinn airson biadh a theasachadh. Le motaran inntrigidh, cuideachd, bidh an astar cuairteachaidh ag atharrachadh a rèir tricead; ach chan eil an gluasad sioncronaich. San àm a dh'fhalbh, bha na motaran sin gu tric air an cleachdadh ann an luchd-leantainn dealain agus innealan nigheadaireachd.

Tha diofar sheòrsaichean de motair ann an cleachdadh cumanta. Anns an t-seisean seo, bidh sinn a’ coimhead air buannachdan agus cleachdadh motaran DC gun bhruis.

Carson a thionndaidheas BLDC Motors?

Mar a tha an t-ainm a’ ciallachadh, cha bhith motaran DC gun bhruis a’ cleachdadh bruisean. Le motaran brùideil, bidh na bruisean a’ lìbhrigeadh sruth tron ​​​​comutator a-steach do na coilichean air an rotor. Mar sin ciamar a bhios motair gun bhruis a’ dol seachad air sruth gu na coilichean rotor? Chan eil - leis nach eil na coilichean suidhichte air an rotor. An àite sin, tha an rotor na magnet maireannach; chan eil na coilichean a 'tionndadh, ach an àite sin tha iad air an suidheachadh nan àite air an stator. Leis nach eil na coilichean a’ gluasad, chan eil feum air bruisean agus inneal-siubhail. (Faic Figear. 3.)

fig3-a-bldc-monitor-en

Leis a ’motair brùideil, thathas a’ coileanadh cuairteachadh le bhith a ’cumail smachd air na raointean magnetach a ghineadh leis na corailean air an rotor, fhad‘ s a tha an raon magnetach a ghineadh leis na magnets pàipearachd fhathast stèidhichte. Gus an astar cuairteachaidh atharrachadh, bidh thu ag atharrachadh bholtachd nan coil. Le motair BLDC, is e an magnet maireannach a bhios a ’cuairteachadh; tha cuairteachadh air a choileanadh le bhith ag atharrachadh treòrachadh nan raointean magnetach a ghineadh leis na corailean pàipearachd mun cuairt. Gus smachd a chumail air an cuairteachadh, atharraichidh tu meud agus stiùireadh an t-sruth a-steach do na coilichean sin.

Leis gur e magnet maireannach a th’ anns an rotor, chan fheum e sruth sam bith, a’ cur às don fheum air bruisean agus commutator. Tha sruth gu na coilichean stèidhichte air a smachdachadh bhon taobh a-muigh.

Buannachdan BLDC Motors

Bidh sia uèirichean dealain (dà gu gach coil) aig motair BLDC le trì corailean air an stator a’ leudachadh bho na corailean sin. Anns a’ mhòr-chuid de bhuileachadh bidh trì de na h-uèirichean sin ceangailte air an taobh a-staigh, leis na trì uèirichean a tha air fhàgail a’ sìneadh a-mach às a’ bhodhaig motair (an taca ris an dà uèir a tha a’ leudachadh bhon motair brùideil a chaidh a mhìneachadh na bu thràithe). Tha sreangadh ann an cùis motair BLDC nas iom-fhillte na dìreach a bhith a’ ceangal cinn-uidhe adhartach is àicheil na cealla cumhachd; bheir sinn sùil nas mionaidiche air mar a tha na motaran sin ag obair san dàrna seisean den t-sreath seo. Gu h-ìosal, tha sinn a 'crìochnachadh le bhith a' coimhead air na buannachdan a th 'aig motaran BLDC.

Is e aon bhuannachd mhòr èifeachdas, leis gum faod na motaran sin smachd a chumail gu leantainneach aig an fheachd rothlach as àirde (torque). Bidh motaran brùideil, an coimeas ri sin, a’ ruighinn an torque as àirde aig dìreach puingean sònraichte den chuairteachadh. Airson motair brùideil gus an aon torque a lìbhrigeadh ri modail gun bhruis, dh'fheumadh e magnets nas motha a chleachdadh. Sin as coireach gum faod eadhon motaran beaga BLDC cumhachd mòr a lìbhrigeadh.

Is e an dàrna buannachd mhòr - co-cheangailte ris a’ chiad fhear - smachd. Faodar smachd a chumail air motaran BLDC, a’ cleachdadh uidheamachdan fios air ais, gus an torque agus an astar cuairteachaidh a tha thu ag iarraidh a lìbhrigeadh. Bidh smachd mionaideach an uair sin a’ lughdachadh caitheamh lùtha agus gineadh teas, agus - ann an cùisean far a bheil motaran le cumhachd bataraidh - a’ leudachadh beatha a’ bhataraidh.

Bidh motaran BLDC cuideachd a’ tabhann seasmhachd àrd agus gineadh fuaim dealain ìosal, mar thoradh air dìth bruisean. Le motaran brùideil, bidh na bruisean agus an neach-siubhail a’ caitheamh sìos mar thoradh air conaltradh gluasadach leantainneach, agus bidh iad cuideachd a’ toirt a-mach sradagan far an tèid conaltradh a dhèanamh. Tha fuaim dealain, gu sònraichte, mar thoradh air na sradagan làidir a tha buailteach tachairt aig na h-àiteachan far a bheil na bruisean a’ dol thairis air na beàrnan anns a’ chomutator. Sin as coireach gu bheilear den bheachd gu bheil motaran BLDC gu tric nas fheàrr ann an tagraidhean far a bheil e cudromach fuaim dealain a sheachnadh.

Iarrtasan air leth freagarrach airson BLDC Motors

Tha sinn air faicinn gu bheil motaran BLDC a’ tabhann àrd-èifeachdas agus smachd, agus gu bheil beatha obrachaidh fada aca. Mar sin carson a tha iad math? Air sgàth an èifeachdais agus an fhad-beatha, tha iad air an cleachdadh gu farsaing ann an innealan a tha a 'ruith gu leantainneach. Tha iad air a bhith air an cleachdadh o chionn fhada ann an innealan nigheadaireachd, innealan-adhair, agus eileagtronaigeach luchd-cleachdaidh; agus o chionn ghoirid, tha iad a 'nochdadh ann an luchd-leantainn, far a bheil an àrd-èifeachdas air cur ri lùghdachadh mòr ann an caitheamh cumhachd.

Thathas cuideachd gan cleachdadh airson innealan falamh a dhràibheadh. Ann an aon chùis, mar thoradh air atharrachadh anns a’ phrògram smachd thàinig leum mòr ann an astar cuairteachaidh - eisimpleir den chomas smachdachaidh a tha na motaran sin a’ tabhann.

Thathas cuideachd a’ cleachdadh motaran BLDC airson draibhearan diosc cruaidh a shnìomh, far a bheil an seasmhachd a’ cumail na draibhearan ag obair gu h-earbsach san fhad-ùine, fhad ‘s a tha an èifeachdas cumhachd aca a’ cur ri lughdachadh lùtha ann an raon far a bheil seo a’ sìor fhàs cudromach.

A dh’ ionnsaigh cleachdadh nas fharsainge san àm ri teachd

Faodaidh sinn a bhith an dùil motaran BLDC fhaicinn air an cleachdadh ann an raon nas fharsainge de thagraidhean san àm ri teachd. Mar eisimpleir, is dòcha gum bi iad air an cleachdadh gu farsaing airson innealan-fuadain seirbheis a dhràibheadh ​​​​- innealan-fuadain beaga a bhios a’ lìbhrigeadh sheirbheisean ann an raointean a bharrachd air saothrachadh. Is dòcha gum biodh aon a’ smaoineachadh gum biodh motaran stepper nas freagarraiche san t-seòrsa seo de thagradh, far an gabhadh buillean a chleachdadh gus smachd a chumail air suidheachadh. Ach tha motaran BLDC nas freagarraiche airson smachd a chumail air an fhorsa. Agus le motair stepper, le bhith a’ cumail suidheachadh structar leithid gàirdean robot bhiodh feum air sruth meadhanach mòr agus leantainneach. Le motair BLDC, chan eil a dhìth ach sruth a rèir an fheachd a-muigh - a’ ceadachadh smachd nas èifeachdaiche a thaobh cumhachd. Is dòcha gu bheil motaran BLDC cuideachd a’ dol an àite motaran dc sìmplidh ann an cairtean goilf agus cairtean gluasaid. A bharrachd air an èifeachdas nas fheàrr, faodaidh motaran BLDC cuideachd smachd nas mionaidiche a lìbhrigeadh - a dh’ fhaodadh beatha bataraidh a leudachadh tuilleadh.

Tha motaran BLDC cuideachd air leth freagarrach airson drones. Tha an comas smachd mionaideach a lìbhrigeadh gan dèanamh gu sònraichte freagarrach airson drones multirotor, far a bheil smachd air sealladh an drone le bhith a’ cumail smachd mionaideach air astar cuairteachaidh gach rotor.

Anns an t-seisean seo, tha sinn air faicinn mar a tha motaran BLDC a ’tabhann èifeachdas, smachd agus fad-beatha sàr-mhath. Ach tha smachd faiceallach agus ceart riatanach gus làn bhuannachd a ghabhail de chomas nan motaran sin. Anns an ath sheisean againn, seallaidh sinn ri mar a tha na motaran sin ag obair.

 


Ùine puist: Lùnastal-21-2023