Brushless Motore sinn eng Vielfalt vun Elektromotoren, déi, am Géigesaz zu konventionelle Pinsel- oder Kuelmotoren, D'Entfernung vu Holzkuel a brushless Motore erhéicht d'Effizienz an d'Längegkeet vun dëse Motoren am Verglach mat konventionelle Holzkuelmotoren.
Wéinst de ville Virdeeler vu brushless Motoren, Eis vill Tools benotze brushless Motore fir Iech mat hirer eenzegaarteger Kraaft an all Situatioun ze begleeden. Méi laang Liewensdauer, Liichtgewiicht a manner Kaméidiproduktioun gehéieren zu de Funktiounen, déi dës Motore vu Kuelemotoren ënnerscheeden.
Motore si Power Liwwerung Maschinnen
Wann d'Ingenieure mat der Erausfuerderung konfrontéiert sinn elektresch Ausrüstung ze designen fir mechanesch Aufgaben auszeféieren, kënne se iwwerdenken wéi elektresch Signaler an Energie ëmgewandelt ginn. Also Aktuatoren a Motore gehéieren zu den Apparater déi elektresch Signaler a Bewegung konvertéieren. Motoren austauschen elektresch Energie op mechanesch Energie.
Déi einfachst Zort Motor ass de gebastelten DC Motor. An dëser Aart vu Motor gëtt elektresche Stroum duerch Spullen gefouert, déi an engem fixe Magnéitfeld arrangéiert sinn. De Stroum generéiert Magnéitfeld an de Spule; dëst bewierkt der coil Assemblée dréihnen, wéi all coil aus dem ähnleche Pole ewechgedréckt an Richtung der Géigesaz Pole vun der fix Feld gezunn. Fir d'Rotatioun z'erhalen, ass et néideg de Stroum kontinuéierlech ëmgedréint ze maachen - sou datt d'Spilepolaritéite kontinuéierlech flippen, wouduerch d'Spiraler weider "joen" déi am Géigesaz zu fixe Pole. D'Kraaft un d'Spiral gëtt duerch fixe konduktiv Pinselen geliwwert, déi Kontakt mat engem rotéierende Kommutator maachen; et ass d'Rotatioun vum Kommutator, deen d'Reversatioun vum Stroum duerch d'Spirelen verursaacht. De Kommutator a Pinselen sinn d'Schlësselkomponenten déi de gebastelten DC Motor vun anere Motorarten ënnerscheeden. Figur 1 illustréiert den allgemenge Prinzip vum gebastelten Motor.
Figur 1: Operatioun vun der Pinselen DC Motor.
Fix Pinselen liwweren elektresch Energie un de rotéierende Kommutator. Wéi de Kommutator rotéiert, flipt se kontinuéierlech d'Richtung vum Stroum an d'Spulen, ëmgedréint d'Spiralpolaritéiten, sou datt d'Spulen déi riets Rotatioun behalen. De Kommutator rotéiert well en un den Rotor befestegt ass, op deem d'Spirelen montéiert sinn.
Motore ënnerscheeden sech no hirer Kraafttyp (AC oder DC) an hirer Method fir Rotatioun ze generéieren (Figur 2). Drënner kucke mir kuerz op d'Features an d'Benotzung vun all Typ.
Verschidden Zorte vu Motore
Brushed DC Motoren, mat einfachen Design an einfacher Kontroll, gi wäit benotzt fir Disk Schacht opzemaachen an zou ze maachen. An Autoen gi se dacks benotzt fir elektresch ugedriwwen Säitfenster zréckzezéien, auszebauen an ze positionéieren. Déi niddreg Käschte vun dëse Motore maachen se fir vill Gebrauch gëeegent. Een Nodeel ass awer datt Pinselen a Kommutatoren éischter relativ séier trauen als Resultat vun hirem kontinuéierleche Kontakt, erfuerderen heefeg Ersatz a periodesch Ënnerhalt.
E Steppermotor gëtt duerch Impulser ugedriwwen; et rotéiert duerch e spezifesche Wénkel (Schrëtt) mat all Puls. Well d'Rotatioun präzis kontrolléiert gëtt vun der Unzuel vun de kritt Impulser, ginn dës Motore wäit benotzt fir Positiounsanpassungen ëmzesetzen. Si ginn dacks benotzt, zum Beispill, fir Pabeierfudder a Faxmaschinnen a Dréckeren ze kontrolléieren - well dës Apparater Pabeier a fixe Schrëtt fidderen, déi liicht mat der Pulszuel korreléiert sinn. Pausen kann och einfach kontrolléiert ginn, well Motorrotatioun stoppt direkt wann de Pulssignal ënnerbrach ass.
Mat Synchronmotoren ass d'Rotatioun synchron mat der Frequenz vum Versuergungsstroum. Dës Motore ginn dacks benotzt fir d'rotéierend Schacht an de Mikrowellen ze fueren; Reduktioun Gears am Motor Eenheet kann benotzt ginn déi entspriechend Rotatiounshastigheten ze Hëtzt Liewensmëttel. Mat Induktiounsmotoren variéiert och d'Rotatiounsgeschwindegkeet mat der Frequenz; awer d'Bewegung ass net synchron. Fréier goufen dës Motore dacks an elektresche Fans a Wäschmaschinnen benotzt.
Et gi verschidden Aarte vu Motor am allgemenge Gebrauch. An dëser Sessioun kucke mir d'Virdeeler an Uwendungen vu brushless DC Motoren.
Firwat dréinen BLDC Motoren?
Wéi hiren Numm et scho seet, benotzen brushless DC Motore keng Pinselen. Mat gebastelte Motore liwweren d'Bürsten Stroum duerch de Kommutator an d'Spule um Rotor. Also wéi passéiert e brushless Motor Stroum un d'Rotorspiralen? Et geet net - well d'Spirelen net um Rotor sinn. Amplaz ass de Rotor e permanente Magnéit; d'Spiraler rotéieren net, awer sinn amplaz op der Stator fixéiert. Well d'Spule net beweegen, brauche keng Pinselen an e Kommutator. (Kuckt Bild 3.)
Mat dem gebastelten Motor gëtt d'Rotatioun erreecht andeems d'Magnéitfelder kontrolléiert ginn, déi vun de Spielen um Rotor generéiert ginn, während d'Magnéitfeld generéiert vun de stationäre Magnete fixéiert bleift. Fir d'Rotatiounsgeschwindegkeet z'änneren, ännert Dir d'Spannung fir d'Spule. Mat engem BLDC Motor ass et de permanente Magnéit deen rotéiert; D'Rotatioun gëtt erreecht andeems d'Richtung vun de magnetesche Felder geännert gëtt, déi vun den Ëmgéigend stationäre Spielen generéiert ginn. Fir d'Rotatioun ze kontrolléieren, passt Dir d'Gréisst an d'Richtung vum Stroum an dës Spiralen un.
Well de Rotor e permanente Magnéit ass, brauch et kee Stroum, eliminéiert de Besoin fir Pinselen a Kommutator. De Stroum un de fixe Spule gëtt vu baussen kontrolléiert.
Virdeeler vun BLDC Motoren
A BLDC Motor mat dräi coils op der Stator wäert sechs elektresch Dréit ofgepëtzt hunn (zwee zu all coil) aus dëse coils verlängeren. Am meeschte Implementatioune wäert dräi vun dësen Dréit ofgepëtzt intern verbonne ginn, mat den dräi Rescht Dréit ofgepëtzt aus dem Motor Kierper (am Géigesaz zu den zwee Dréit ofgepëtzt aus dem gebastelt Motor virdrun beschriwwen). D'Verkabelung am BLDC Motorfall ass méi komplizéiert wéi einfach déi positiv an negativ Klemme vun der Muechtzell ze verbannen; mir wäerte méi genee kucken wéi dës Motoren an der zweeter Sessioun vun dëser Serie funktionnéieren. Drënner schléissen mir op d'Virdeeler vun BLDC Motoren.
Ee grousse Virdeel ass Effizienz, well dës Motore kënne kontinuéierlech mat maximaler Rotatiounskraaft (Dréimoment) kontrolléieren. Brushed Motoren, am Géigesaz, erreechen maximal Dréimoment nëmmen op bestëmmte Punkten an der Rotatioun. Fir e gebastelte Motor deeselwechten Dréimoment wéi e brushless Modell ze liwweren, brauch et méi grouss Magnete ze benotzen. Dofir kënne souguer kleng BLDC Motore bedeitend Kraaft liwweren.
Den zweete grousse Virdeel - am Zesummenhang mam éischten - ass d'Kontrollbarkeet. BLDC Motore kënne kontrolléiert ginn, mat Hëllef vu Feedbackmechanismen, fir präzis de gewënschten Dréimoment a Rotatiounsgeschwindegkeet ze liwweren. Präzisiounskontroll reduzéiert d'Energieverbrauch an d'Hëtztgeneratioun, an - a Fäll wou Motore Batterie ugedriwwe sinn - verlängert d'Batteriedauer.
BLDC Motore bidden och héich Haltbarkeet a geréng elektresch Geräischer Generatioun, dank dem Mangel u Pinselen. Mat gebastelte Motore verschwannen d'Pinselen an de Kommutator als Resultat vum kontinuéierleche bewegende Kontakt, a produzéieren och Sparken wou de Kontakt gemaach gëtt. Elektresch Geräischer, besonnesch, ass d'Resultat vun de staarke Funken, déi tendéieren an de Beräicher opzekommen, wou d'Pinselen iwwer d'Lücken am Kommutator passéieren. Dofir ginn BLDC Motoren dacks als preferable ugesinn an Uwendungen wou et wichteg ass elektresch Geräischer ze vermeiden.
Ideal Uwendungen fir BLDC Motoren
Mir hu gesinn datt BLDC Motore héich Effizienz a Kontrollbarkeet ubidden, an datt se e laangt Operatiounsliewen hunn. Also wat sinn se gutt fir? Wéinst hirer Effizienz a Liewensdauer gi se wäit an Apparater benotzt déi kontinuéierlech lafen. Si si laang an Wäschmaschinnen, Klimaanlagen an aner Konsumentelektronik benotzt; a méi kierzlech erschéngen se an de Fans, wou hir héich Effizienz zu enger wesentlecher Reduktioun vum Stroumverbrauch bäigedroen huet.
Si ginn och benotzt fir Vakuummaschinnen ze fueren. An engem Fall huet eng Ännerung am Kontrollprogramm zu engem grousse Sprong an der Rotatiounsgeschwindegkeet gefouert - e Beispill vun der superlativer Kontrollbarkeet vun dëse Motoren.
BLDC Motore ginn och benotzt fir Harddisk-Laufwerke ze spinnen, wou hir Haltbarkeet d'Laufwerke laangfristeg zouverlässeg hält, während hir Kraafteffizienz zur Energiereduktioun bäidréit an engem Gebitt wou dëst ëmmer méi wichteg gëtt.
Richtung méi breet Benotzung an der Zukunft
Mir kënnen erwaarden BLDC Motoren an enger méi breet Palette vun Uwendungen an Zukunft ze gesinn. Zum Beispill wäerte se méiglecherweis wäit benotzt ginn fir Serviceroboter ze fueren - kleng Roboteren déi Servicer an anere Felder wéi d'Fabrikatioun liwweren. Et kéint ee mengen datt Steppermotoren méi gëeegent wieren an dëser Aart vun Uwendung, wou Impulser kënne benotzt ginn fir d'Positionéierung präzis ze kontrolléieren. Awer BLDC Motore si besser fir d'Kraaft ze kontrolléieren. A mat engem Steppermotor, hält d'Positioun vun enger Struktur wéi e Roboterarm e relativ groussen a kontinuéierleche Stroum. Mat engem BLDC-Motor ass alles wat erfuerderlech wier e Stroum proportional zu der externer Kraaft - wat méi energieeffizient Kontroll erlaabt. BLDC Motore kënnen och einfach gebastelt DC Motoren a Golfkarren a Mobilitéitskaren ersetzen. Zousätzlech zu hirer besserer Effizienz kënnen BLDC Motoren och méi präzis Kontroll liwweren - wat am Tour d'Batteriedauer weider verlängeren kann.
BLDC Motore sinn och ideal fir Dronen. Hir Fäegkeet fir Präzisiounskontroll ze liwweren mécht se besonnesch gëeegent fir Multirotor Dronen, wou d'Astellung vun der Drone kontrolléiert gëtt andeems d'Rotatiounsgeschwindegkeet vun all Rotor präzis kontrolléiert gëtt.
An dëser Sessioun hu mir gesinn wéi BLDC Motore exzellent Effizienz, Kontrollbarkeet a laang Liewensdauer ubidden. Awer virsiichteg a richteg Kontroll ass essentiell fir de Potenzial vun dëse Motoren voll ze profitéieren. An eiser nächster Sessioun wäerte mir kucken wéi dës Motore funktionnéieren.
Post Zäit: Aug-21-2023