Двигун постійного струму проти безщіткового двигуна

Навігація пошуку

Навігація

Дослідження

Двигун постійного струму проти безщіткового двигуна

Беручи за основу для порівняння безщітковий двигун із зовнішнім ротором (перебіг), два двигуни мають еквівалентну структуру: магніти зовні і обмотки всередині навколо осі.

постійного

Різниця полягає в тому, що опори магнітів утворюють ротор у безщітковому двигуні, тоді як котушки обертаються для двигуна постійного струму. Для еквівалентного розміру крутний момент і магнітна поверхня однакові. Двигун постійного струму довший і трохи важчий, оскільки вісь повинна приймати щітки.

Управління двигуном постійного струму, як правило, здійснюється при постійній напрузі (після регулювання його струму якоря. Примітка редактора) за допомогою чоппера, що дозволяє змінювати керуючу напругу. Збудження фаз відбувається автоматично при обертанні ротора, що викликає комутацію обмоток під фіксованим кутом. Отже, щітки виконують подвійну роль - пропускати струм до обертової частини та перемикати фази під певним кутом.

У безщітковому двигуні, як правило, 3 фази, фази електронно збуджуються, по черзі, для приводу обертання. Ви повинні знати кутове положення двигуна, щоб знати, яка фаза збуджується. Для цього використовуються датчики (хол, оптика, резольвер, кодер тощо). У безсенсорному режимі виявляються варіації FCEM (Force Against Electromotor. Примітка редактора) для обчислення кутового положення ротора. Управління може здійснюватися як двигун постійного струму в псевдонеперервній напрузі (6-ступінчастий метод) за допомогою датчиків Холла, які виконують роль щіток для кутового положення, перемикання фаз завжди здійснюється в електронному вигляді.

Можна зробити більш складні засоби управління, які дозволяють оптимізувати коефіцієнт потужності та підвищити ефективність системи двигун + контролер. Цей тип управління важко здійснити за допомогою щіткового двигуна, оскільки фазове збудження здійснюється під фіксованим кутом. У цьому випадку коефіцієнт потужності може сильно змінюватися, або через спотворення струму, або через фазові зсуви струму на високій швидкості. Це призводить до втрат урожайності та обмеження потужності на високій швидкості. Щітки також створюють розрив струму у фазах, що призводить до піку напруги та іскри на щітках. Тоді енергія намагнічування фаз частково втрачається. Пік напруги генерує ЕМС-шум (електромагнітна сумісність. Примітка редактора).

У безщітковому двигуні немає іскри, і можна безперервно подавати живлення на всі фази, не втрачаючи енергії намагнічування при кожному перемиканні FCEM. Шум ЕМС зменшується, а ефективність збільшується.

Підбиваючи підсумки щодо двигуна постійного струму:

  • Втрата ефективності внаслідок коефіцієнта потужності, збільшення втрат міді
  • Втрата потужності на високій швидкості, оскільки неможливо змінити фазу управління.
  • Відсутність можливості роботи в розрідженому режимі (зменшення крутного моменту для збільшення кВ шляхом зміщення фази управління)
  • Щітки: механічний шум, механічний знос, сильне струмове вугілля, потреба в додатковому просторі на валу, додаткові рухомі деталі (надійність).
  • Надійність (неможливо застрягти в електронній проблемі)
  • Більша інерція ротора, відцентрова сила на обмотку.

Для безщіткового двигуна:

  • Може застрягти через несправність електроніки/помилку
  • Безсенсорне управління з високим коефіцієнтом потужності сьогодні не є стандартним при низькій напрузі високої потужності.
  • З кутовими датчиками, ризик поломки та механічних навантажень для їх встановлення (+ збільшення вартості. Примітка редактора).