Wat is een borstelloze DC-motor?
Een borstelloze DC-motor is een DC-motor die niet de borstels nodig heeft die worden gebruikt in traditionele geborstelde DC-motoren.
In vergelijking met geborstelde DC-motoren hebben borstelloze DC-motoren de volgende twee voordelen.
Lange levensduur en dus lage onderhoudsfrequentie.
geen lawaai
De borstels die worden gebruikt in geborstelde DC-motoren staan voortdurend in contact met de commutator. Regelmatige vervanging is vereist omdat motorrotatie ervoor zorgt dat borstels en commutators na verloop van tijd slijten. De bijbehorende korte levensduur en onderhoudsvereisten zijn nadelen van dergelijke motoren. Omdat BLDC-motoren deze verbruikscommutators en borstels daarentegen niet gebruiken, hebben ze een langere levensduur en worden ze veel minder vaak onderhouden. Daarom wordt de frequentie van het gebruik van borstelloze DC-motoren steeds hoger.
Het feit dat borstelloze DC-motoren geen commutators en borstels gebruiken, betekent ook dat elektrische en akoestische ruis veroorzaakt door contact tussen deze componenten wordt geëlimineerd. Daarom werken borstelloze DC-motoren zeer stil.
Waar worden borstelloze DC-motoren gebruikt?
Borstelloze DC-motoren bieden een stille werking, een lange levensduur en weinig onderhoud en kunnen in verschillende toepassingen worden gebruikt. Veel voorkomende voorbeelden zijn huishoudelijke apparaten zoals airconditioners, luchtreinigers en koelkasten.
Deze motoren worden ook gebruikt in een verscheidenheid aan commerciële apparatuur, waaronder industriële printers, verkoopautomaten, boilers en projectoren. Samen met andere toepassingen zoals auto's en grote industriële machines, zijn borstelloze DC-motoren een essentieel onderdeel van ons leven geworden.
Heeft een borstelloze DC-motor een drivercircuit nodig?
Zoals hierboven vermeld, is elektronische besturing vereist om een BLDC-motor aan te drijven, in plaats van mechanische besturing. De reden hiervoor kan worden verklaard door het verschil in het genereren van roterende magnetische velden in borstelloze DC-motoren van andere motoren.
Om de motor te laten draaien, moet u de richting van de stroom die door de motorwikkelingen stroomt veranderen en een roterend magnetisch veld creëren. Terwijl inductiemotoren en andere motoren aangedreven door wisselstroomspanning kunnen gebruiken om dit te bereiken, hebben DC-aangedreven motoren een vorm van schakelaar nodig om de richting van de stroomstroom in de motor te veranderen, waardoor een roterend magnetisch veld ontstaat.
In het geval van geborstelde DC-motoren wordt dit bereikt door het gebruik van borstels en commutators. Met borstelloze DC-motoren worden echter, in plaats van kortlevende borstels te gebruiken, de afwisseling van stroom en het daaruit voortvloeiende roterende magnetische veld bereikt door halfgeleiderschakelaars zoals bipolaire transistors of FET's. Het leven is geen groot probleem.
Spoelconfiguratie en schakelen voor borstelloze DC-motoren
Borstelloze DC-motoren hebben over het algemeen drie spoelen. Het ene uiteinde van de drie spoelen zijn met elkaar verbonden, dus door het andere uiteinde van de ene spoel met het positieve en het andere uiteinde van de andere met het negatieve te verbinden, stroomt er stroom door beide spoelen. Twee halfgeleiderschakelaars zijn verbonden met elke spoel, een met het positieve en de andere met het negatieve. Dit geeft in totaal zes schakelaars die, wanneer ze in de juiste volgorde worden geopend en gesloten, de motor laten draaien. De timing van deze omschakeling wordt bepaald door de rotororiëntatie die door de Hall-sensoren wordt gedetecteerd.
Met andere woorden, het in- en uitschakelen van halfgeleiderschakelaars in de juiste volgorde creëert een roterend magnetisch veld dat een borstelloze DC-motor laat draaien. Daarom is een drivercircuit vereist om deze reeks stappen uit te voeren.
De samenstelling van het borstelloze DC-motoraandrijvingscircuit
Het aandrijfcircuit bestaat uit de volgende hoofdcomponenten.
Roterende positiesensor
Hall sensoren voor het detecteren van de N- en S-polen van de rotormagneten.
positie detectie circuit
Een circuit dat het signaal van de Hall-sensor omzet in een digitaal logisch signaal.
logische schakeling
Op basis van het signaal van de rotorpositiedetectiesensor voert het circuit een reeks uit die de stroomrichting regelt die door elke spoel stroomt.
pre-driver circuit
Een circuit dat een gesequenced signaal omzet in een signaal dat wordt gebruikt om halfgeleiderschakelaars in en uit te schakelen.
halfgeleiderschakelaar
Meestal worden zes halfgeleiderschakelaars gebruikt. Ze schakelen in en uit op basis van sequencingsignalen om stroom door de spoelen te laten stromen die nodig zijn om de motor te laten draaien.
Motoraandrijving
Een voeding is nodig om stroom door de motorspoelen te leveren en om de logische en sensorcircuits van stroom te voorzien.
Op deze manier, hoewel een aandrijfcircuit vereist is, hebben borstelloze DC-motoren hoge prestaties omdat ze geen last hebben van het geluid en de problemen met de korte levensduur die bestaan met geborstelde DC-motoren.
Meer informatie over hoe borstelloze DC-motoren worden aangestuurd
Omdat ze geen commutators en borstels gebruiken, vereist het besturen van borstelloze DC-motoren elektronische controle in plaats van een mechanisch mechanisme te gebruiken, wat wordt gedaan met behulp van een aandrijfcircuit. Het aandrijfcircuit bestaat uit een roterende positiesensor, een positiedetectiecircuit, een logisch circuit, een pre-drive circuit, een halfgeleiderschakelaar en een motoraandrijvingsvoeding. Iedereen die werkt aan het bouwen van elektronica met borstelloze DC-motoren moet een diep begrip hebben van wat elk element doet. We hopen dat de informatie die hier wordt verstrekt nuttig voor u is.
