BLDC моторы қалай жұмыс істейді: щеткасыз DC қозғалтқыштарының қағидаттарын егжей-тегжейлі түсіндіру

Соңғы екі-үш онжылдықтар ішінде электронды технологиялар мен тұрақты магниттік материалдардың үздіксіз жоғарылауына байланысты,БЛДК қозғалтқыштарыТауша қозғалтқыштарынан түрлі салалар үшін негізгі энергетикалық шешімдерге айналды.БЛДК қозғалтқыштарыЖоғары тиімділігі, жоғары сенімділігі, жоғары сенімділігі және ұзақ қызмет етуі салдарынан тұрмыстық техникалар, электр құралдары, электр құралдарын, электр құралдарын, өндірістік автоматтарды және өнеркәсіптік автоматтандыру жабдықтарының қосымшаларында кеңінен қолданылады. Дегенмен, BLDC қозғалтқыштарының жұмыс принциптері әлі күнге дейін көптеген адамдарға белгісіз. Бұл мақалада Bldc қозғалтқыштарының жұмыс принципі туралы не қажет екенін түсіндіреді, сондықтан сіз қазіргі электротехника саласындағы осы керемет инновация туралы толығырақ көзқараспен таныса аласыз.

BLDC қозғалтқышының негізгі құрылымы

Енді, жұмыс принципіне кіріспес бұрын, біз өзімізді негізгі құрылымымен таныстыруымыз керек:

Стер: Мотор корпусының ішіне бекітілген, әдетте, ол ламинатталған кремний болат парақтарынан тұрады, ал бірнеше электромагнет тіректерін жасау үшін катушкалар оған оралады.

Ротор: Ротор әдетте білікке орнатылады және тұрақты магниттерден тұрады. BLDC қозғалтқыштарын тұрақты магниттердің әртүрлі конфигурациялары негізінде бірнеше сорттарға жіктеуге болады.

Зал сенсорлары: ротордың орнын және электронды басқару жүйесіне кері байланысды анықтау үшін.

Контроллер: залдың датчиктерінен немесе басқа кері байланыс механизмдерінен кері байланыс негізінде стератор орамалары арқылы ағып жатқан тогтың мерзімдерін анықтайтын электронды басқару жүйесі.

Айта кету керек, Owlunner BLDC мотор құрылымы ішкі ротор құрылымынан ерекше. Ротор сыртта, ал статор ішінде орналасқан. Дизайнның бұл түрі әсіресе дрондық қозғағыштардың жетекшілігіндегі жоғары моментке қажет қосымшаларда таралған.

Электромагнетизм принциптері: BLDC қозғалтқышының негізі

Электромагнетизмнің екі негізгі принципі BLDC қозғалтқышының жұмысын анықтайды:

Ампердің заңы: Ағымдағы өткізгіштік магнит өрісінде болған кезде, өткізгіш күшке ұшырайды. Блдц моторының статоры мыс орамалардан жасалған, ал осы орамалардан кейін олар ротордың айналуы үшін механикалық қозғалысты қамтамасыз ететін ротордың тұрақты магниттерінің арасында өзара әрекеттесетін магнит өрісін жасайды.

Фарадейдің электромагниттік индукция туралы заңы: магнит өріс сызықтарын кесіп тастағанда немесе өзгеріп жатқан магнит өрісінде болған кезде электромотевативті күштер өткізгішке енгізіледі. Ол сенсорсыз бақылауда кеңінен қолданылады, мұнда ротор позициясы артқы электромотив күштерін сезу арқылы анықталады.

Бұл қағидалар өндірістік щеткасыз қозғалтқыштардың дизайнында қолданылады. Олар мұны статорлармен ағып жатқан ағымдық ағынды түрде реттеп, ротордың тұрақты магниттерімен қолайлы электромагниттік өзара әрекеттесуді қамтамасыз ете отырып, жоғары тиімділік пен тұрақтылыққа қол жеткізді.

BLDC қозғалтқышының коммутация процесі

BLDC моторындағы ең маңызды жұмыс механизмі электронды коммутация деп аталады. Бұл щеткасыз қозғалтқыштар мен дәстүрлі щеткалар арасындағы маңызды және негізгі ерекшелік факторы.

Қабылдау принципі: коммутация - бұл қозғалтқыштың катушкаларына ағымдағы ағынның бағытын өзгерту процесі болып табылады, сондықтан ротор мен статордың үздіксіз моментін қалыптастырады.

Алты сатылы коммутатор: BLDC Motors дәстүрлі бақылау әдісі электр циклін алты сатыға бөледі. Әр қадамда үш фазалы орамалардың екеуі жұмыс істейді, ал бір фаза өшірулі.

Залдың сенсоры Кері байланыс: Зал сенсорлары ротордың тұрақты магниттерінің орнын анықтайды, сонда контроллер қай ораманы қуатталуы керек және ағымдағы бағыт болуы мүмкін.

Сезімталсыз басқару: жетілдірілген әдіс - ротордың артқы электр қозғағышын бақылауды болдырмау арқылы, энергияны үнемделмеген фазаны бақылау арқылы анықтау, бұл күрделі стратегияны іске асыру үшін зал датчиктер қажет емес, нәтижесінде дискінің сенімділігі қажет.

Үлкен BLDC Motors, әдетте, Sine толқындық жетегі немесе векторлық бақылау сияқты күрделі басқару стратегиясын, мысалы, тегіс момент шығаруға және тиімділігіне қол жеткізу үшін.

BLDC мотор жүйесіндегі контроллердің рөлі

BLDC қозғалтқышы өздігінен жұмыс істей алмайды және мамандандырылған электрондық контроллермен біріктіру қажет:

Мотор драйвері: Әдетте, әдетте, MOSFET немесе IGB дискісіне негізделген үш фазалы көпір инверторы, ол басқару сигналына сәйкес ағымдағы жолды ауыстырады

Микроконтроллер: Позиция сенсорынан сигналдарды қабылдайды, басқару алгоритмдерін орындайды және қуат құрылғыларын басқару үшін PWM сигналдарын жасайды.

Жабық-ілмекті басқару: қолданба қажеттіліктеріне негізделген нақты жылдамдықты басқару немесе позицияны басқаруды қамтамасыз етеді.

Қауіпсіз қорғаныс функциясы: ағымдағы қорғаныс, температурадан тыс қорғаныс, кернеуді қорғау және т.б.

48 В блдк-моторлы жүйелерге арналған қосымшалар электр велосипедтерінде, шағын электрлік көліктерде және басқа да өндірістік қосымшаларда кең таралған. Оның контроллері және жұмыс істеп тұрған схема жоғары кернеулер мен токтармен күресуі керек және әдетте жұмыс пен қорғау функцияларының күрделі жиынтығы болады.

BLD қозғалтқыштарының өнімділік сипаттамалары және қолдану сценарийлері

Енді Bldc қозғалтқыштың жұмыс принциптерін білгеннен кейін олардың үлгерім артықшылықтарын қарастырайық:

Жоғары тиімділік: щеткалар мен коммутаторлардан үйкеліс шығындарының болмауына байланысты олардың тиімділігі, әдетте, 85% -дан жоғары, тіпті кейбір жағдайларда 95% -дан жоғары.

Жақсы жылдамдатқыш-момент сипаттамалары: моменттің кең спектрін ұсынады.

Үлкен қызмет мерзімі: механикалық тозу элементтері жоқ, өмір сүру ұзақтығы тек мойынтіректермен шектелген.

Жылудан қорғалған жылудың жақсару тиімділігі: жылуды тиімді тарату үшін статор орамалары мен мотор корпусы арасындағы тікелей байланыс.

Төмен шу мен электромагниттік кедергілер: щетка арқылы ұшқындар мен шу жоқ.

Арнайы құрылымына байланысты Bldc қозғалтқышы төмен жылдамдықпен жоғары жылдамдықпен жоғарылатады, оларды тікелей драйверлер мен жанкүйерлер сияқты, щеткасыз мотор, бұл щеткасыз қозғалтқыш оны автоматтандыруға арналған жабдықтар мен дәл құралдарды таңдауға мәжбүр етеді.

BLC қозғалтқыштарының бақылау алгоритмдері

Жетілдірілген заманауи Bldc басқару технологиясы осы қарапайым алты сатылы коммутация әдісінен асып түсті:

Трапецоидалы толқынды басқару: Бақылаудың ең негізгі әдісі - трапецияның тотығу пішімі. Тәжірибе жасау өте қарапайым, бірақ айтарлықтай амплитудалардың момент-бұтақтарын шығарады.

Синусоидалы бақылау: моторды синусоидалы токымен жүргізу, бұл мотор моментінің көмегімен, ол жұмсақ етіп, тегіс етеді.

Далаға бағытталған басқару (ФОК): Математикалық түрлендіруді қолдану арқылы, 3 фазалы ток, 3-фазалы ток қозғалмалы координат жүйесіне, оңтайлы крутингтік бақылау және энергия тиімділігіне әкеледі.

Сенсормен үйлесім технологиясы: қатаң және беріктігін жақсарту үшін бірнеше кері байланыс сигналдарын (мысалы, кері байланыс сигналдарын) (мысалы,, зал датчиктер, кодтар және ағымдағы іріктеу) біріктіреді.

Жоғары қуатты қосымшалардағы қиындықтардың арқасында термиялық менеджмент, тиімділікті оңтайландыру және динамикалық жауап, күрделі басқару алгоритмдері әдетте үлкен блдкотекалар үшін қолданылады.

Қорытынды: BLDC қозғалтқыштарының жұмыс принциптері мен артықшылықтары

БЛДК қозғалтқыштарыЭлектр энергиясын электр энергиясын үнемдеу үшін электронды басқару жүйесі арқылы статор орамасындағы токты дәл басқарыңыз және электр энергиясын механикалық қуатқа тиімді түрде конверсиялау үшін ротордың тұрақты магниттерімен өзара әрекеттесу. Шағын тұтынушы электронды құрылғылардан бастап, төмен вольтты қосымшалардан, 48 В блдтік қосымшаларынан, щеткасыз тұрақты ток жүйелерінен, жоғары тиімділігі, жоғары сенімділігі, жоғары сенімділігі, жоғары сенімділігі және әртүрлі салалардағы энергия тиімділігін арттыру. Электрондық бақылау технологиясы мен тұрақты магниттік материалдардың үздіксіз дамуымен біз Bldc қозғалтқыштарының кеңейтілген перспективасы және көрнекті өнімділікке ие болуға болады.

Егер сізді біздің өнімдеріміз қызықтырса немесе сұрақтарыңыз болса, өзіңізді еркін сезініңізбізбен хабарласыңыБіз сізге 24 сағат ішінде жауап береміз.