Jakie są typy silników BLDC
Dec 27, 2023
Bezszczotkowe silniki prądu stałegowystępuje wiele typów i można je kategoryzować na podstawie typu wirnika, braku lub obecności czujników Halla, liczby faz i sposobu napędu. Różne typy silników bezszczotkowych mają różne zalety i dlatego można je stosować w różnych scenariuszach. Na tym blogu będziemy głębiej badać typy bezszczotkowych silników prądu stałego i analizować zalety i wady każdego typu w oparciu o parametry takie jak moment obrotowy, prędkość i wydajność.
Klasyfikacja ze względu na typ wirnika
W zależności od typu wirnika bezszczotkowego silnika prądu stałego można go podzielić na bezszczotkowy silnik prądu stałego typu inrunner i bezszczotkowy silnik prądu stałego typu outrunner.
1. Bezszczotkowy silnik prądu stałego Inrunner
Bezszczotkowe silniki prądu stałego Inrunner mają części obrotowe (wirniki) w zespole cewki elektromagnetycznej (stojana). Ten typ konstrukcji silnika BLDC umożliwia odprowadzanie ciepła poprzez przewodzenie, ponieważ cewka stojana jest zamontowana na obudowie silnika. Może z łatwością osiągać prędkości szczytowe, które najlepiej nadają się do zastosowań wymagających wyższych prędkości.
2. Bezszczotkowy silnik prądu stałego Outrunner
Bezszczotkowy silnik prądu stałego Outrunner, jak sama nazwa wskazuje, przeznaczony jest do umieszczenia wirnika na zewnątrz i stojana wewnątrz wirnika. W bezszczotkowym silniku prądu stałego typu outrunner magnesy, które pierwotnie znajdowały się pośrodku, zostały uformowane w jedną część i przymocowane do obudowy. Silniki BLDC z wirnikiem zewnętrznym zazwyczaj wykorzystują większą liczbę biegunów magnesów trwałych na wirniku, co oznacza większy moment obrotowy i płynniejszą pracę. Jednak jego główną wadą jest niska prędkość. Dlatego tego typu silniki lepiej nadają się do zastosowań o niskiej prędkości i wysokim momencie obrotowym.
Klasyfikacja według czujników Halla
W zależności od obecności lub braku czujnika Halla można go podzielić na bezczujnikowe bezszczotkowe silniki prądu stałego i bezczujnikowe bezszczotkowe silniki prądu stałego
1. Bezszczotkowe silniki prądu stałego z czujnikiem
Silniki BLDC z czujnikami Halla to silniki wykorzystujące czujniki dostarczające dane o położeniu wirnika. Tego typu silniki bezszczotkowe zapewniają niezawodną pracę przy niższych prędkościach. Przy niższych prędkościach czujniki dostarczają dokładnych danych zapewniających płynny obrót. Jednakże przy wyższych prędkościach będzie występował problem z przedwczesnym sprzężeniem zwrotnym, a także mogą na niego wpływać trudne warunki, takie jak zakłócenia magnetyczne lub środowisko o wysokiej temperaturze, które mogą wpływać na działanie czujnika, a tym samym na pracę silnika.
2. Bezczujnikowy, bezszczotkowy silnik prądu stałego
Bezczujnikowe, bezszczotkowe silniki prądu stałego nie korzystają z czujników Halla; zamiast tego jego sterownik opiera się na przeciwnej sile elektromotorycznej generowanej w cewkach stojana w celu obliczenia położenia wirnika. Ten typ bezszczotkowych silników prądu stałego zapewnia optymalną wydajność przy dużych prędkościach. Można ich również używać w środowiskach o wysokiej temperaturze, ponieważ nie korzystają z czujników. Silniki tego typu nadają się do zastosowań wymagających dużych prędkości i niskich kosztów, ponieważ nie można dokładnie sterować silnikiem, gdy siła elektromotoryczna licznika jest zbyt niska lub stacjonarna, aby sterownik mógł ją odczytać.
Klasyfikacja według fazy
Ze względu na liczbę faz bezszczotkowe silniki prądu stałego można podzielić na jednofazowe bezszczotkowe silniki prądu stałego, dwufazowe bezszczotkowe silniki prądu stałego i trójfazowe bezszczotkowe silniki prądu stałego.
1. Jednofazowy silnik BLDC
Wirnik jednofazowego silnika bezszczotkowego składa się z pary biegunów północnego i południowego. Konstrukcja bezszczotkowego silnika prądu stałego ma zalety i wady. Zaletą jest to, że początkowo może osiągać bardzo duże prędkości. Wadą jest to, że wydajność tego jednofazowego silnika BLDC znacznie spada przy niskich prędkościach, co wpływa na stabilność obrotową i wydajność.
2. Dwufazowy silnik BLDC
Silniki dwufazowe działają płynniej i są bardziej wydajne niż silniki jednofazowe. Mają jednak stosunkowo proste układy sterowania w porównaniu do silników trójfazowych. Podczas gdy silniki jednofazowe nadają się do prostych zastosowań, silniki trójfazowe sprawdzają się lepiej w zastosowaniach wymagających dużej mocy, ale wymagają większej kontroli. Z kolei dwufazowe silniki BLDC łączą wysoką wydajność ze stosunkowo prostym systemem sterowania dla średnich mocy i złożonych zastosowań.
3. Trójfazowy silnik BLDC
Trójfazowe silniki bezszczotkowe wykorzystują wiele biegunów na wirniku, do 12 lub więcej. Przeciwne bieguny są zwrócone ku sobie. Więcej biegunów zapewnia płynniejszy obrót, ale kosztem prędkości. W rezultacie tego typu silniki bezszczotkowe nie są w stanie osiągnąć dużych prędkości obrotowych i nadają się do zastosowań o niskiej prędkości i wysokim momencie obrotowym.
Klasyfikacja według metody Drive
1. Bezszczotkowy silnik prądu stałego napędzany falą sinusoidalną:
Napęd sinusoidalny do bezszczotkowych silników prądu stałego polega na zasilaniu prądem o przebiegu sinusoidalnym. Ta metoda zapewnia płynniejszą i cichszą pracę w porównaniu do innych typów napędów. Redukuje tętnienia momentu obrotowego i minimalizuje zakłócenia elektryczne. Przebieg sinusoidalny ściśle naśladuje idealne zachowanie, co skutkuje lepszą wydajnością i redukcją wibracji. Ten typ napędu jest powszechnie stosowany w zastosowaniach, w których istotne jest precyzyjne sterowanie i minimalne zakłócenia elektromagnetyczne, np. w wysokowydajnej robotyce lub pojazdach elektrycznych.
2. Bezszczotkowy silnik prądu stałego napędzany falą prostokątną:
Napęd prostokątny do bezszczotkowych silników prądu stałego polega na dostarczaniu energii o przebiegu prostokątnym. Choć jest prostszy w sterowaniu, ma tendencję do wytwarzania większych tętnień momentu obrotowego i wyższych szumów elektrycznych w porównaniu z napędem sinusoidalnym. Napęd prostokątny nadaje się do zastosowań, w których priorytetem jest ekonomiczne i proste sterowanie, na przykład w prostych systemach automatyki lub taniej elektronice użytkowej. Jednak kompromis jest kompromisem pod względem płynności i wydajności w porównaniu z napędem sinusoidalnym.
Różne typybezszczotkowe silniki prądu stałegooferują różne korzyści w konkretnych zastosowaniach. SIT jest jednym z największych producentów silników BLDC w Chinach. Oferujemy naszym klientom dobrej jakości silniki BLDC z doskonałą obsługą posprzedażną. Po prostu skontaktuj się z nami i opisz swoje potrzeby, a nasz zespół inżynierów znajdzie dla Ciebie najlepsze rozwiązanie.