Что такое бесщеточные двигатели постоянного тока?

Что такое бесщеточные двигатели постоянного тока?

Определение бесщеточного двигателя постоянного тока (BLDC)

Бесщеточный двигатель постоянного тока определяется как электронно-коммутируемый двигатель, который не имеет щеток, что повышает его рабочую эффективность и крутящий момент.

Основные компоненты

Бесщеточный двигатель постоянного тока состоит из двух основных частей: ротора (вращающейся) с магнитами и статора (неподвижной) с обмотками. Постоянные магниты на роторе взаимодействуют с электромагнитами статора, управляемыми мощными транзисторами и твердотельным цепью для распределения энергии.

Типы конструкций

Конструкция с внутренним ротором

В конструкции с внутренним ротором, ротор расположен в центре двигателя, а обмотки статора окружают ротор. Поскольку ротор находится в сердцевине, магниты ротора не удерживают тепло внутри, и оно легко рассеивается. По этой причине, двигатель с внутренним ротором генерирует большое количество крутящего момента и широко используется.

Конструкция с внешним ротором

В конструкции с внешним ротором, ротор окружает обмотки, которые расположены в сердцевине двигателя. Магниты в роторе удерживают тепло внутри двигателя и не позволяют ему рассеиваться. Такой тип конструкции двигателя работает при более низком номинальном токе и имеет малый детенторный момент.

Рабочая эффективность

Бесщеточные двигатели отличаются высокой эффективностью благодаря своей бесщеточной конструкции, которая устраняет потери от трения и позволяет точно контролировать скорость.

Преимущества

• Бесщеточные двигатели более эффективны, так как их скорость определяется частотой подачи тока, а не напряжением.

• Отсутствие щеток снижает механические потери энергии из-за трения, что повышает эффективность.

• Бесщеточный двигатель может работать на высоких скоростях при любых условиях.

• Во время работы нет искр и значительно меньше шума.

• На статоре можно использовать больше электромагнитов для более точного управления.

• Бесщеточные двигатели легко ускоряются и замедляются, так как имеют низкий момент инерции ротора.

• Это высокоэффективный двигатель, который обеспечивает большой крутящий момент на кубический дюйм в широком диапазоне скоростей.

• Бесщеточные двигатели не имеют щеток, что делает их более надежными, с высокой продолжительностью жизни и без необходимости обслуживания.

• Нет ионизирующих искр от коллектора, и электромагнитные помехи также уменьшаются.

• Такие двигатели охлаждаются за счет теплопроводности, и не требуется воздушное охлаждение внутри.

Недостатки

• Бесщеточные двигатели стоят дороже, чем двигатели постоянного тока с щетками.

• К бесщеточному двигателю должно подаваться только ограниченное количество мощности; избыточное тепло может ослабить магниты и повредить изоляцию обмоток.