Motoren en motorcontrollers spelen een belangrijke rol op veel gebieden, met name medische en roboticatoepassingen. Bovendien heeft het onlangs populaire nieuwe energievoertuigveld een steeds duidelijkere vraag naar kleine, hoogrenderende, hoog- en lage koppel- en hoogvermogen- en laagvermogenmotoren.
Deze eindapparaten kunnen kiezen uit geborstelde DC-motoren, borstelloze DC (BLDC) motoren of een combinatie van de twee. De meeste motoren werken volgens de inductiewet van Faraday. Toch zijn er belangrijke verschillen tussen geborstelde en borstelloze motoren en het bereik van hun toepassingen.
Laten we het verschil tussen geborstelde motoren en borstelloze motoren introduceren. Eerst zullen we geborstelde DC-motoren introduceren.
Geborstelde DC Motor
Sinds ongeveer de late jaren 1900 zijn geborstelde DC-motoren een van de eenvoudigste soorten aandrijfmotoren, en tegenwoordig bestaat een typische geborstelde DC-motor uit een armatuur (ook wel een rotor genoemd), commutator, borstels, as en veldmagneten . Natuurlijk moet de geborstelde motor tegelijkertijd het gelijkstroomvermogen of batterijvermogen leveren dat nodig is voor gebruik en het rotatiekoppel verkrijgen via het roterende magnetische veld, waardoor kinetische energie wordt geproduceerd.
1. Eenvoudige structuur, algemene DC-borstelmotor omvat armatuur of rotor, commutator, borstel, as en veldmagneet. Natuurlijk is een batterij of voeding vereist. De eigenschappen van een motor zijn afhankelijk van het materiaal waarvan deze is gemaakt, het aantal spoelen dat eromheen is gewikkeld en de dichtheid van de spoelen. De armatuur of rotor is een elektromagneet en de veldmagneet is een permanente magneet. De commutator is een gesplitst ringapparaat rond de as dat fysiek contact maakt met de borstels, die verbonden zijn met de positieve en negatieve polen van de voeding.
2. Een commutator rond de as, de commutator is in contact met de borstels, die zijn verbonden met tegenovergestelde polen van de voeding om positieve en negatieve ladingen aan de commutator te leveren. De borstels drijven de rotor aan om te roteren met het magnetische veld dat wordt gegenereerd door het tegenovergestelde polariteitsvermogen door de commutator in te voeren. De draairichting is met de klok mee en/of tegen de klok in, en de voorwaartse en omgekeerde rotatie van de motor kan worden gerealiseerd door de polariteit van de borstels te veranderen.
Borstelloze motor (BLDC)
Borstelloze motor
Het werkingsprincipe van de borstelloze DC-motor is hetzelfde als het magnetische aantrekkings- en afstotingsprincipe van de geborstelde motor, maar hun structuur is iets anders. De borstelloze motor, zoals de naam al aangeeft, heeft geen borstels, neemt elektronische commutatie aan, de spoel beweegt niet en de rotor roteert. Het werk van commutatie wordt overgedragen aan het besturingscircuit in de controller. Hoge efficiëntie is het belangrijkste verkoopargument van BLDC-motoren. Omdat de rotor een NdFeB magneet (NdFeB magneet) is, zijn er geen aansluiting, geen commutator en borstel nodig, waardoor de rotor zeer efficiënt werkt.
Borstelloze motoren kunnen de rotor aan de binnenkant of de rotor aan de buitenkant van de wikkelingen hebben (soms een "buitenste rotor" -motor genoemd). Het aantal wikkelingen dat in een borstelloze motor wordt gebruikt, wordt het aantal fasen genoemd. Hoewel borstelloze motoren met verschillende aantallen fasen kunnen worden gebouwd, zijn driefasige borstelloze motoren de meest voorkomende. De drie wikkelingen van een borstelloze motor zijn verbonden in een "ster" of "delta" configuratie. In beide gevallen zijn er drie draden verbonden met de motor (gewoonlijk aangeduid als U, V, W) en de aandrijftechniek en golfvorm zijn hetzelfde. Tegelijkertijd, om de positie van de rotor op een specifiek tijdstip in de borstelloze motor te detecteren, zullen sommige borstelloze motoren samen met Hall-sensoren worden aangedreven en zijn er nauwkeurigere technologieën die magnetische encoders gebruiken. Terwijl de magnetische rotor draait, nemen Hall-sensoren het magnetische veld van de rotor op. Nadat het driver IC het signaal heeft ontvangen, berekent en passeert het de stroom in volgorde door de statorwikkelingen, waardoor de rotor draait.
Het bovenstaande is een korte inleiding tot het verschil tussen geborstelde motoren en borstelloze motoren.
