Panimula sa mga Produkto na BLDC at Pagsusuri ng Mga Sitwasyon ng Paggamit

Panimula sa mga Produkto na BLDC at Pagsusuri ng Mga Sitwasyon ng Paggamit

I. Panimula sa BLDC

Ang Brushless DC Motor (BLDC) ay isang uri ng DC motor na hindi gumagamit ng mekanikal na mga contact para sa commutation (mga carbon brush). Sa halip, ginagamit nito ang isang electronic controller upang maisakatuparan ang commutation, na pinalalitan ang tradisyonal na DC motor na may brushes.

Ang kabaligtaran nito ay ang pangunahing "DC motor (brushed motor)." Isang coil ang inilalagay sa loob ng isang magnetic field. Kapag dumadaloy ang kuryente, ang coil ay tinutulak palayo sa isang magnetic pole at hinahatak papalapit sa iba, na nagdudulot ng patuloy na pag-ikot sa ilalim ng epekto nito. Habang umiikot, binabago ang direksyon ng daloy ng kuryente sa loob ng coil upang mapanatili ang pag-ikot nito.

Sa isang DC motor (brushed motor), ang magnetic field na nabubuo ng mga permanenteng iman na nakafixed ay nananatiling stationary. Ang pag-ikot ay nakakamit sa pamamagitan ng pagkontrol sa magnetic field na nililikha ng coil (rotor) sa loob nito. Binabago ang bilis ng pag-ikot sa pamamagitan ng pagbabago ng voltage. Sa isang BLDC motor, ang rotor ay binubuo ng mga permanenteng iman. Ang pag-ikot ay nakakamit sa pamamagitan ng pagbabago ng direksyon ng magnetic field na nililikha ng mga paligid na coil. Ang pag-ikot ng rotor ay kinokontrol sa pamamagitan ng regulasyon sa direksyon at magnitude ng kasalukuyang dumadaloy sa mga coil.

Ang brushless DC motors ay may tatlong konpigurasyon: single-phase, two-phase, at three-phase. Sa mga ito, ang three-phase BLDC ang pinakakaraniwan. Pangkalahatan, ang mga single-phase at three-phase brushless motor ay madalas gamitin sa pang-araw-araw na mga kagamitang elektrikal. Ang pangunahing prinsipyo ng dalawang konfigurasyong ito ay pareho, ngunit ang kanilang paraan ng kontrol ay bahagyang nagkakaiba.

Sa isang brushless motor na may isang yugto, ang lahat ng panloob na mga winding ay natatapos gamit ang isang kable lamang. Ang direksyon ng kasalukuyan ay naiiba sa pagitan ng mga winding. Sa pamamagitan ng pagbabago ng direksyon ng kasalukuyan sa angkop na posisyon at oras, maaaring makamit ang kontrol sa pag-ikot ng motor. Ang paraan ng kontrol para sa konfigurasyong ito ay relatibong simple, kaya ito ay malawakang ginagamit sa mga aplikasyon tulad ng mga bentilador ng radiator.

Kabaligtaran ng istruktura ng isang yugto, ang mga panloob na winding ng isang brushless motor na may tatlong yugto ay hinati sa tatlong grupo. Sa panlabas, ang mga ito ay tila tatlong hiwalay na hanay ng mga winding, ngunit sa loob ay konektado ang isa sa isa. Kumpara sa istruktura ng isang yugto, ang konfigurasyong ito ng motor ay nagbibigay ng mga pakinabang sa kontrol ng bilis at pangkalahatang pagbawas ng ingay, na nagreresulta sa mas malawak na saklaw ng mga aplikasyon.

II. Mga Katangian ng Brushless Motor

1. Maaaring palitan ang regulasyon ng bilis ng DC motor, ang inverter + regulasyon ng bilis ng variable frequency motor, at ang regulasyon ng bilis ng asynchronous motor + reducer ;

2. Nanatili ang mga pakinabang ng tradisyonal na DC motor habang tinatanggal ang istruktura ng carbon brush at slip ring ;

3. Kakayahang gumana sa mababang bilis ngunit mataas na kapangyarihan, maaaring direktang pagandahin ang malalaking karga nang walang reducer ;

4maliit ang sukat, magaan ang timbang, mataas ang output na kapangyarihan;

5mahusay na katangian ng torque, magandang pagganap ng torque sa gitnang/mababang bilis, mataas na starting torque, mababang starting current;

6. Hindi pa-step na regulasyon ng bilis, malawak na saklaw ng bilis, malakas na kakayahang tumagal ng sobrang karga ;

7. Mahinang pag-start/pag-stop, mahusay na katangian ng pagsasara, maaaring tanggalin ang pangangailangan sa orihinal na mekanikal o elektromagnetikong pambabara ;

8. Mataas na kahusayan: Ang motor mismo ay walang excitation loss o carbon brush loss, tinatanggal ang konsumo mula sa maraming yugto ng pagpabagal, na nagreresulta sa pangkalahatang pag-imbak ng enerhiya na 20%–60% ;

9. Mataas na katiyakan, mahusay na katatagan, malakas na kakayahang umangkop, simple ang pagpapanatili at pagre-repair;

10. Tumutol sa vibration at shock, mababa ang ingay, mababa ang vibration, makinis ang operasyon, mahabang buhay ;

11. Walang pagbuo ng spark, lalo na angkop para sa mga kapaligirang pampaputok; available ang mga modelo na pambabawal sa pagsabog ;

12. Maaaring piliin ang mga motor na may trapezoidal wave field at sinusoidal wave field batay sa mga kinakailangan .

III. Mga Sitwasyon sa Paggamit ng mga Brushless Motor

Mga Aplikasyon na may Pare-parehong Karga

Ang uri ng aplikasyong ito ay pangunahing ginagamit sa mga larangan na nangangailangan ng tiyak na bilis ng pag-ikot ngunit may mababang kahilingan sa presisyon ng bilis na iyon, tulad ng mga bentilador, mga bomba ng tubig, at mga pang-uhog. Ang ganitong mga aplikasyon ay karaniwang may relatibong mababang gastos at madalas na gumagamit ng open-loop control.

Mga Aplikasyon na may Bariabulong Karga

Ang mga ito ay tumutukoy pangunahin sa mga aplikasyon kung saan kailangan magbago ang bilis ng motor sa loob ng isang tiyak na saklaw. Ang mga aplikasyong ito ay may mas mataas na mga kinakailangan sa mataas-na-bilis na katangian ng motor at sa dinamikong tugon nito. Ang mga appliance sa bahay tulad ng washing machine, spin dryer, at compressor ay mabubuting halimbawa nito. Sa industriya ng sasakyan, ang pagkontrol sa oil pump, mga electronic controller, pagkontrol sa engine, at mga electronic tool ay mga napakahusay na halimbawa rin. Mayroon ding maraming aplikasyon sa larangan ng aerospace, tulad ng centrifuge, mga bomba, robotic arms, at gyroscope. Sa larangang ito, ang mga device na nagbibigay ng feedback mula sa motor ay madalas gamitin upang maisagawa ang semi-open-loop at closed-loop na kontrol. Ito ay nangangailangan ng mga kumplikadong algorithm sa kontrol, na nagdudulot ng pagtaas sa kumplikasyon ng controller at sa kabuuang gastos ng sistema.

Mga Aplikasyon sa Pagpo-posisyon

Karamihan sa mga aplikasyon ng pang-industriyang kontrol at awtomatikong sistema ay nabibilang sa kategoryang ito. Ang mga aplikasyong ito ay kadalasang kumikilala sa paglipat ng enerhiya, tulad ng mga gear o conveyor belt. Samakatuwid, ang sistema ay may tiyak na mga kinakailangan tungkol sa dynamic na tugon ng bilis ng motor at sa torque nito. Bukod dito, maaaring kailanganin ng mga aplikasyong ito ang madalas na pagbabago ng direksyon ng motor. Ang motor ay maaaring gumana sa mga yugto ng pagpapabilis, pare-parehong bilis, o pagpapabagal, at ang load ay maaari ring magbago sa loob ng mga yugtong ito. Ito ay nagdudulot ng mas mataas na mga pangangailangan sa controller.