Motore DC senza spazzole, motore DC a spazzole: Come scegliere?
Il motore brushless a corrente continua (BLDC) è un tipo di motore sincrono a magneti permanenti, non un vero motore a corrente continua, BLDC in breve, che è diverso dal motore a corrente continua con spazzole, il motore brushless a corrente continua non utilizza un dispositivo a spazzole meccaniche, ma utilizza un motore sincrono a magneti permanenti ad autocontrollo a onda quadra, utilizzando un sensore Hall al posto del commutatore a spazzole di carbone, utilizzando neodimio-ferro-boro come materiale magnetico permanente del rotore, le prestazioni hanno un grande vantaggio rispetto al tradizionale motore a corrente continua generale. È il motore più ideale per il controllo della velocità oggi.
I. Introduzione al motore DC con spazzole
Prima di introdurre i motori DC brushless, diamo un'occhiata ai motori con spazzole.
Il motore DC è noto per le sue buone prestazioni di avviamento, le prestazioni di controllo della velocità e altri vantaggi, che appartengono a una classe di motori DC con spazzole che utilizzano un commutatore meccanico, rendendo il metodo di azionamento semplice, il suo schema di modello è mostrato di seguito.
Diagramma di funzionamento del motore DC (motore a spazzole)
Il motore è composto principalmente da uno statore realizzato in materiale magnetico permanente, un rotore (indotto) con avvolgimenti di bobina, commutatore e spazzole. Il commutatore del motore cambia automaticamente la direzione del campo magnetico del rotore del motore non appena viene applicata una certa corrente continua alle estremità A e B delle spazzole, in modo che il rotore del motore CC continui a funzionare.
I motori DC presentano i seguenti svantaggi
Struttura relativamente complessa, che aumenta il costo di produzione.
essere facilmente influenzato dall'ambiente (es. polvere, ecc.), il che riduce l'affidabilità del funzionamento.
generazione di scintille durante la commutazione, limitando il campo di utilizzo
Facilmente danneggiabili, aumentando i costi di manutenzione, ecc.
Introduzione del motore brushless DC
Il "BL" nel motore BLDC significa "brushless", il che significa che la "spazzola" nel motore DC (motore a spazzole) non è disponibile.
Il motore DC senza spazzole (BLDC) sostituisce il commutatore meccanico con un commutatore elettronico, quindi il motore DC senza spazzole ha le caratteristiche di buone prestazioni di controllo della velocità del motore DC, ma ha anche i vantaggi di una struttura semplice del motore CA, nessuna scintilla di commutazione, funzionamento affidabile e facile manutenzione.
I motori DC brushless sono costituiti principalmente da un rotore in materiale magnetico permanente, uno statore con avvolgimenti a bobina e un sensore di posizione (opzionale). Come si può vedere, ha molto in comune con il motore DC, lo statore e il rotore hanno una struttura simile (lo statore originale diventa il rotore e il rotore diventa lo statore), e le connessioni degli avvolgimenti sono sostanzialmente le stesse. Tuttavia, c'è una differenza evidente nelle loro strutture: i motori DC brushless non hanno commutatori e spazzole come nei motori DC, ma sensori di posizione. Questo rende la struttura del motore relativamente semplice e riduce il costo di produzione e manutenzione del motore, ma il motore DC brushless non può cambiare direzione (fase) automaticamente, a scapito del costo del controller del motore (ad esempio, lo stesso motore DC trifase, il ponte di azionamento del motore DC con spazzole richiede 4 tubi di potenza, mentre il ponte di azionamento del motore DC brushless richiede 6 tubi di potenza).
La figura sopra mostra uno dei piccoli motori CC trifase, a stella, a coppia magnetica singola senza spazzole, che ha lo statore all'interno e il rotore all'esterno. Un altro tipo di motore CC senza spazzole è esattamente l'opposto, con lo statore all'esterno e il rotore all'interno, cioè, lo statore è un avvolgimento di bobina costituito dal telaio, mentre il rotore è fatto di materiale magnetico permanente.
I motori DC senza spazzole hanno le seguenti caratteristiche
buone caratteristiche esterne del motore DC brushless, che gli consentono di fornire una grande coppia a basse velocità, rendendo possibile fornire una grande coppia di avviamento.
l'ampio intervallo di velocità del motore DC brushless, che gli consente di funzionare a piena potenza a qualsiasi velocità.
l'elevata efficienza e capacità di sovraccarico del motore DC brushless, che lo rendono un eccellente performer nei sistemi di trascinamento.
il buon effetto di frenata rigenerativa del motore DC brushless, che consente al motore di entrare nello stato di generatore durante la frenata grazie al suo rotore in materiale magnetico permanente.
le dimensioni ridotte e l'alta densità di potenza dei motori DC brushless.
il motore DC brushless non ha un commutatore meccanico e adotta una struttura completamente chiusa, che può impedire alla polvere di entrare all'interno del motore ed è altamente affidabile.
I motori DC brushless sono più semplici da azionare e controllare rispetto ai motori asincroni.
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