Τι είναι ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες;
Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες είναι ένας κινητήρας DC που δεν απαιτεί τις βούρτσες που χρησιμοποιούνται στους παραδοσιακούς κινητήρες DC με βούρτσα.
Σε σύγκριση με τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες έχουν τα ακόλουθα δύο πλεονεκτήματα.
Μεγάλη διάρκεια ζωής και επομένως χαμηλή συχνότητα συντήρησης.
χωρίς θόρυβο
Οι βούρτσες που χρησιμοποιούνται στους βουρτσισμένους κινητήρες συνεχούς ρεύματος βρίσκονται σε συνεχή επαφή με τον συλλέκτη. Απαιτείται τακτική αντικατάσταση καθώς η περιστροφή του κινητήρα προκαλεί φθορά των βουρτσών και των εναλλακτών με την πάροδο του χρόνου. Οι σχετικές απαιτήσεις μικρής διάρκειας ζωής και συντήρησης είναι μειονεκτήματα τέτοιων κινητήρων. Αντίθετα, επειδή οι κινητήρες BLDC δεν χρησιμοποιούν αυτούς τους αναλώσιμους εναλλάκτες και βούρτσες, έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και συντηρούνται πολύ λιγότερο συχνά. Ως εκ τούτου, η συχνότητα χρήσης κινητήρων συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες γίνεται όλο και υψηλότερη.
Το γεγονός ότι οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες δεν χρησιμοποιούν εναλλάκτες και βούρτσες σημαίνει επίσης ότι εξαλείφεται ο ηλεκτρικός και ακουστικός θόρυβος που προκαλείται από την επαφή μεταξύ αυτών των εξαρτημάτων. Επομένως, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες λειτουργούν πολύ ήσυχα.
Πού χρησιμοποιούνται κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες;
Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες προσφέρουν αθόρυβη λειτουργία, μεγάλη διάρκεια ζωής και χαμηλή συντήρηση και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μια ποικιλία εφαρμογών. Συνηθισμένα παραδείγματα περιλαμβάνουν οικιακές συσκευές όπως κλιματιστικά, καθαριστές αέρα και ψυγεία.
Αυτοί οι κινητήρες χρησιμοποιούνται επίσης σε μια ποικιλία εμπορικού εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων βιομηχανικών εκτυπωτών, αυτόματων πωλητών, θερμοσίφωνων και προβολέων. Μαζί με άλλες εφαρμογές όπως αυτοκίνητα και μεγάλα βιομηχανικά μηχανήματα, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες έχουν γίνει ουσιαστικό μέρος της ζωής μας.
Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες χρειάζεται κύκλωμα οδηγού;
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, απαιτείται ηλεκτρονικός έλεγχος για την οδήγηση κινητήρα BLDC και όχι μηχανικού ελέγχου. Ο λόγος για αυτό μπορεί να εξηγηθεί από τη διαφορά στη δημιουργία περιστρεφόμενων μαγνητικών πεδίων σε κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες από άλλους κινητήρες.
Για να κάνετε τον κινητήρα να περιστρέφεται, πρέπει να αλλάξετε την κατεύθυνση του ρεύματος που ρέει μέσω των περιελίξεων του κινητήρα και να δημιουργήσετε ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Ενώ οι επαγωγικοί κινητήρες και άλλοι κινητήρες που κινούνται με ισχύ AC μπορούν να χρησιμοποιήσουν τάση ισχύος AC για να το επιτύχουν αυτό, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος απαιτούν κάποια μορφή διακόπτη για να αλλάξουν την κατεύθυνση της ροής ρεύματος στον κινητήρα, δημιουργώντας έτσι ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.
Στην περίπτωση των βουρτσισμένων κινητήρων συνεχούς ρεύματος, αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση βουρτσών και εναλλακτών. Ωστόσο, με κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες, αντί να χρησιμοποιούνται βραχύβιες βούρτσες, η εναλλαγή ρεύματος και το επακόλουθο περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο επιτυγχάνονται με διακόπτες ημιαγωγών όπως διπολικά τρανζίστορ ή FETs. Η ζωή δεν είναι μεγάλο πρόβλημα.
Διαμόρφωση πηνίου και μεταγωγή για κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες
Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες έχουν γενικά τρία πηνία. Το ένα άκρο των τριών πηνίων συνδέεται μεταξύ τους, έτσι συνδέοντας το άλλο άκρο ενός πηνίου με το θετικό και το άλλο άκρο του άλλου με το αρνητικό, το ρεύμα ρέει και μέσω και των δύο πηνίων. Δύο διακόπτες ημιαγωγών συνδέονται σε κάθε πηνίο, ο ένας στο θετικό και ο άλλος στο αρνητικό. Αυτό δίνει συνολικά έξι διακόπτες που, όταν ανοίγουν και κλείνουν με τη σωστή σειρά, προκαλούν περιστροφή του κινητήρα. Ο χρονισμός αυτής της μεταγωγής καθορίζεται από τον προσανατολισμό του ρότορα που ανιχνεύεται από τους αισθητήρες Hall.
Με άλλα λόγια, η ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των ημιαγωγών με τη σωστή σειρά δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο που περιστρέφει έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες. Επομένως, απαιτείται κύκλωμα προγράμματος οδήγησης για την εκτέλεση αυτής της ακολουθίας βημάτων.
Η σύνθεση του κυκλώματος κίνησης κινητήρα DC χωρίς ψήκτρες
Το κύκλωμα κίνησης αποτελείται από τα ακόλουθα κύρια εξαρτήματα.
Περιστροφικός αισθητήρας θέσης
Αισθητήρες Hall για την ανίχνευση των Ν και Ν πόλων των μαγνητών του ρότορα.
κύκλωμα ανίχνευσης θέσης
Ένα κύκλωμα που μετατρέπει το σήμα από τον αισθητήρα Hall σε ψηφιακό λογικό σήμα.
λογικό κύκλωμα
Με βάση το σήμα από τον αισθητήρα ανίχνευσης θέσης ρότορα, το κύκλωμα εξάγει μια ακολουθία που ελέγχει την κατεύθυνση του ρεύματος που ρέει μέσα από κάθε πηνίο.
κύκλωμα προ-οδηγού
Ένα κύκλωμα που μετατρέπει ένα διαδοχικό σήμα σε ένα σήμα που χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των διακοπτών ημιαγωγών.
διακόπτης ημιαγωγών
Συνήθως χρησιμοποιούνται έξι διακόπτες ημιαγωγών. Ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται με βάση τα σήματα αλληλούχισης για να επιτρέψουν τη ροή ρεύματος μέσω των πηνίων που απαιτούνται για την περιστροφή του κινητήρα.
Ισχύς κίνησης κινητήρα
Απαιτείται τροφοδοτικό για την παροχή ρεύματος μέσω των πηνίων του κινητήρα και για την τροφοδοσία των κυκλωμάτων λογικής και αισθητήρων.
Με αυτόν τον τρόπο, αν και απαιτείται κύκλωμα κίνησης, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες έχουν υψηλή απόδοση επειδή δεν υποφέρουν από τα προβλήματα θορύβου και μικρής διάρκειας ζωής που υπάρχουν με τους βουρτσισμένους κινητήρες DC.
Μάθετε περισσότερα σχετικά με τον τρόπο ελέγχου των κινητήρων συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες
Επειδή δεν χρησιμοποιούν εναλλάκτες και βούρτσες, η οδήγηση κινητήρων συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες απαιτεί ηλεκτρονικό έλεγχο αντί για τη χρήση μηχανικού μηχανισμού, ο οποίος γίνεται χρησιμοποιώντας κύκλωμα κίνησης. Το κύκλωμα κίνησης αποτελείται από έναν περιστροφικό αισθητήρα θέσης, ένα κύκλωμα ανίχνευσης θέσης, ένα λογικό κύκλωμα, ένα κύκλωμα προ-κίνησης, έναν διακόπτη ημιαγωγών και ένα τροφοδοτικό κινητήρα. Όποιος εργάζεται για την κατασκευή ηλεκτρονικών που ενσωματώνουν κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες πρέπει να έχει βαθιά κατανόηση του τι κάνει κάθε στοιχείο. Ελπίζουμε ότι οι πληροφορίες που παρέχονται εδώ είναι χρήσιμες για εσάς.
