Введение в двигатель BLDC

Что такое двигатель BLDC?

Двигатель BLDC, который является аббревиатурой бесщеточного электродвигателя постоянного тока, представляет собой тип синхронного двигателя, который питается от постоянного тока через импульсный источник питания или инвертор, который переводит мощность из постоянного тока в форму переменного тока, чтобы управлять каждой ступенью в замкнутая система управления. Двигатель также известен как двигатель BL, двигатель с электронной коммутацией, двигатель EC и синхронный двигатель постоянного тока. И инвертор, и импульсный источник питания являются силовыми электронными устройствами, которые могут изменять и преобразовывать электричество постоянного тока в электричество переменного тока. резкий рост и спад, к обмоткам двигателя, которые регулируют скорость вращения и крутящий момент двигателей BLDC. Бесщеточные электродвигатели постоянного тока заменили конструкцию щеток или коммутаторов, которые использовались во многих обычных электродвигателях.

Преимущества бесщеточных электродвигателей постоянного тока по сравнению с обычными щеточными электродвигателями включают высокую скорость работу, идеальное электронное управление, неприхотливость в обслуживании и долговечность оборудования, а также высокую удельную мощность. Бесщеточные электродвигатели постоянного тока могут использоваться в самых разных областях, таких как компьютерное периферийное оборудование, такое как дисководы, различные электроинструменты, а также в аэрокосмической и автомобильной промышленности. И последнее, но не менее важное:двигатели BLDC имеют прямой привод, который сегодня заменил резиновые ремни и редукторы в стиральных машинах.

Как работает двигатель BLDC?

Жизненно важными элементами двигателя BLDC являются постоянные магниты и вращающийся якорь внутри. Постоянные магниты на внешней стороне конструкции двигателя неподвижны, и их также называют «статорами». С другой стороны, якорь, также известный как «ротор», вращается и содержит электромагнит. В бесщеточных электродвигателях постоянного тока постоянные магниты вращаются вокруг неподвижного ротора, устраняя проблемы, связанные с соединением токов и подвижного ротора. Двигатели BLDC переворачиваются наизнанку в цикле, что не требует щеток для изменения электромагнитного поля. Контроллер компьютера будет заряжать электромагниты в статоре и вращать якорь на 360 градусов.

По сравнению со структурой и принципом работы бесщеточных электродвигателей постоянного тока, в щеточном двигателе постоянного тока якорь вращается на 180 градусов, когда электрический ток передается на ротор. Чтобы ротор мог вращаться на 360 градусов, полюса магнита должны поменяться местами, а щетки соприкасаются со статором при вращении якоря, еще больше изменяя магнитное поле. Электронный блок управления устраняет необходимость в сборке щеток или коллектора в коллекторных двигателях постоянного тока и позволяет двигателю BLDC постоянно переключать фазу, чтобы продолжать работу.

Основными элементами бесщеточных электродвигателей постоянного тока являются:с постоянным магнитом, что делает конструкцию похожей на двигатель с постоянными магнитами, что означает синхронный двигатель с постоянными магнитами. Конструкция двигателей BLDC также аналогична вентильным реактивным двигателям или асинхронным двигателям. При использовании неодимового магнита двигатели BLDC можно разделить на три типа:внеканальные, внутриканальные или осевые. Разница между тремя линиями в отношениях между статором и ротором. В стиле out-runner ротор окружает статор, а ротор окружен статорами в стиле in-runner; с другой стороны, в осевом стиле статор и ротор параллельны друг другу в плоской форме.

Применение двигателей BLDC

Бесщеточные электродвигатели постоянного тока предпочтительнее из-за бесшумной работы, более легкого корпуса устройства и гораздо более длительного срока службы. Благодаря компьютерному управлению электрическим током двигатели BLDC могут обеспечивать высокоточное управление движением. Благодаря этим преимуществам двигатели BLDC широко используются в современном оборудовании, особенно когда требуется низкий уровень шума, низкое тепловыделение и стабильная работа.

Приложения для управления движением

Двигатели BLDC широко используются в качестве приводов насосов, вентиляторов или шпинделей в различных приложениях с регулируемой скоростью. Бесщеточные двигатели постоянного тока могут создавать высокий крутящий момент с идеальной скоростью. Кроме того, двигатели обладают значительной энергоэффективностью, а также идеальными тепловыми характеристиками. BLDC в приложениях управления движением использует электронную систему управления двигателем и датчик отклика положения ротора для получения отклика скорости.

Двигатели BLDC обычно используются в качестве серводвигателей в сервоприводах станков. Серводвигатели являются основой высокоточного позиционирования, управления движением и других механических операций. Хотя шаговые двигатели постоянного тока также могут использоваться в таких приложениях, шаговый двигатель работает с управлением без обратной связи и поэтому обычно имеет пульсации крутящего момента. В заключение, бесщеточные электродвигатели постоянного тока лучше подходят для использования в качестве серводвигателя из-за точного управления движением, которое зависит от контроллера с замкнутым контуром и обеспечивает стабильную и последовательную работу привода.

Транспортное оборудование

В настоящее время бесщеточные электродвигатели постоянного тока могут быть установлены в самых разных транспортных средствах, таких как электрические или гибридные транспортные средства, электрические самолеты, электрические велосипеды и так далее. Во многих, но не полностью электрических велосипедах используются бесщеточные электродвигатели постоянного тока, которые в некоторых случаях встроены в ступицу колеса с магнитами, соединенными с колесами и вращающимися вместе с ними. Тот же принцип можно найти и в колесах электрического самобалансирующегося самоката.

Беспроводные электроинструменты

Бесщеточные электродвигатели постоянного тока также широко используются в самых разных беспроводных инструментах, таких как некоторые струнные триммеры, дрели, отвертки и пилы. Преимущества двигателей BLDC, такие как малый вес и высокая эффективность, являются важными факторами, особенно при выборе ручного беспроводного электроинструмента.