Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες είναι ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος που δεν απαιτεί τις βούρτσες που χρησιμοποιούνται στους παραδοσιακούς κινητήρες συνεχούς ρεύματος 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.
κανένας θόρυβος
Οι βούρτσες που χρησιμοποιούνται στους κινητήρες συνεχούς ρεύματος με βούρτσα βρίσκονται σε συνεχή επαφή με τον μεταγωγέα. Απαιτείται τακτική αντικατάσταση καθώς η περιστροφή του κινητήρα προκαλεί φθορά των βουρτσών και των μεταγωγέων με την πάροδο του χρόνου. Η σχετική σύντομη διάρκεια ζωής και οι απαιτήσεις συντήρησης είναι μειονεκτήματα τέτοιων κινητήρων. Αντίθετα, επειδή οι κινητήρες BLDC δεν χρησιμοποιούν αυτούς τους αναλώσιμους μεταγωγείς 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 μεγαλύτερη.
Το γεγονός ότι οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες δεν χρησιμοποιούν μεταγωγείς και βούρτσες σημαίνει επίσης ότι ο ηλεκτρικός και ακουστικός θόρυβος που προκαλείται από την επαφή μεταξύ αυτών των εξαρτημάτων εξαλείφεται. Επομένως, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες λειτουργούν πολύ αθόρυβα.
Πού χρησιμοποιούνται οι 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 ποικίλες εφαρμογές. Συνηθισμένα παραδείγματα περιλαμβάνουν οικιακές συσκευές όπως κλιματιστικά, συσκευές καθαρισμού αέρα και ψυγεία.
Αυτοί οι κινητήρες χρησιμοποιούνται επίσης σε μια ποικιλία εμπορικού εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων βιομηχανικών εκτυπωτών, μηχανημάτων αυτόματης πώλησης, θερμοσιφώνων και προβολέων. Μαζί με άλλες εφαρμογές όπως η αυτοκινητοβιομηχανία και τα μεγάλα βιομηχανικά μηχανήματα, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες έχουν γίνει ουσιαστικό μέρος της ζωής μας.
Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες χρειάζεται κύκλωμα οδήγησης;
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, απαιτείται ηλεκτρονικός έλεγχος για την οδήγηση ενός κινητήρα BLDC, αντί για μηχανικό έλεγχο. 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 διαρρέει τις περιελίξεις του κινητήρα και να δημιουργήσετε ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Ενώ οι επαγωγικοί κινητήρες και άλλοι κινητήρες που κινούνται με τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος μπορούν να χρησιμοποιήσουν τάση εναλλασσόμενου ρεύματος για να το επιτύχουν αυτό, οι κινητήρες DC απαιτούν κάποια μορφή διακόπτη για να αλλάξουν την κατεύθυνση του ρεύματος στον κινητήρα, δημιουργώντας έτσι ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.
Στην περίπτωση των βουρτσισμένων κινητήρων συνεχούς ρεύματος, αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση βουρτσών και μεταγωγέων. Ωστόσο, με κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες, αντί να χρησιμοποιούνται βούρτσες μικρής διάρκειας, η εναλλαγή του ρεύματος και το επακόλουθο περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο επιτυγχάνονται με διακόπτες ημιαγωγών όπως τα διπολικά τρανζίστορ ή τα FET. 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 από τα τρία πηνία συνδέονται μεταξύ τους, οπότε συνδέοντας το άλλο άκρο του ενός πηνίου με το θετικό και το άλλο άκρο του άλλου στο αρνητικό, το ρεύμα ρέει μέσα από τα δύο πηνία. Σε κάθε πηνίο συνδέονται δύο διακόπτες ημιαγωγών, ο ένας στο θετικό και ο άλλος στο αρνητικό. Αυτό δίνει συνολικά έξι διακόπτες που, όταν ανοίγουν και κλείνουν με τη σωστή σειρά, προκαλούν το σπινάρισμα 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 διακοπτών ημιαγωγών με τη σωστή σειρά δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο που περιστρέφει έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες. Επομένως, απαιτείται ένα κύκλωμα οδηγού για την εκτέλεση αυτής της σειράς βημάτων.
Η σύνθεση του κυκλώματος κίνησης κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες
Το κύκλωμα κίνησης αποτελείται από τα ακόλουθα κύρια εξαρτήματα.
Περιστροφικός αισθητήρας θέσης
Αισθητήρες Hall για την ανίχνευση των πόλων N και S 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 πριν από τον οδηγό
Ένα κύκλωμα που μετατρέπει ένα σήμα ακολουθίας σε σήμα που χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των διακοπτών ημιαγωγών.
διακόπτης ημιαγωγών
Συνήθως χρησιμοποιούνται έξι διακόπτες ημιαγωγών. Ανάβουν και σβήνουν με βάση τα σήματα αλληλουχίας για να επιτρέψουν στο ρεύμα να ρέει μέσα από τα πηνία 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 αισθητήρα.
Με αυτόν τον τρόπο, παρόλο που απαιτείται κύκλωμα μετάδοσης κίνησης, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες έχουν υψηλή απόδοση επειδή δεν υποφέρουν από το θόρυβο και τα προβλήματα μικρής διάρκειας ζωής των βουρτσισμένων κινητήρων συνεχούς ρεύματος.
Μάθετε περισσότερα για το πώς ελέγχονται οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες
Επειδή δεν χρησιμοποιούν μεταγωγείς και βούρτσες, η οδήγηση κινητήρων συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες απαιτεί ηλεκτρονικό έλεγχο αντί για χρήση μηχανικού μηχανισμού, ο οποίος γίνεται χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα κίνησης. Το κύκλωμα μετάδοσης κίνησης αποτελείται από έναν περιστροφικό αισθητήρα θέσης, ένα κύκλωμα ανίχνευσης θέσης, ένα λογικό κύκλωμα, ένα κύκλωμα προ-οδήγησης, έναν διακόπτη ημιαγωγού και ένα τροφοδοτικό κίνησης κινητήρα. Όποιος εργάζεται στην κατασκευή ηλεκτρονικών ειδών 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.
