Bezkomutátorový stejnosměrný motor je stejnosměrný motor, který nevyžaduje kartáče používané v tradičních kartáčovaných stejnosměrných motorech.
Ve srovnání s kartáčovanými DC motory mají bezkomutátorové DC motory následující dvě výhody.
Dlouhá životnost a tím i nízká frekvence údržby.
žádný hluk
Kartáče používané v kartáčovaných stejnosměrných motorech jsou v neustálém kontaktu s komutátorem. Je nutná pravidelná výměna, protože rotace motoru způsobuje časem opotřebení kartáčů a komutátorů. S tím spojená krátká životnost a požadavky na údržbu jsou nevýhodami takových motorů. Na rozdíl od toho, protože BLDC motory nepoužívají tyto spotřební komutátory a kartáče, mají delší životnost a jsou mnohem méně často udržovány. Proto je frekvence používání bezkomutátorových stejnosměrných motorů stále vyšší a vyšší.
Skutečnost, že bezkomutátorové stejnosměrné motory nepoužívají komutátory a kartáče, také znamená, že je eliminován elektrický a akustický hluk způsobený kontaktem mezi těmito součástmi. Bezkomutátorové stejnosměrné motory proto pracují velmi tiše.
Kde se používají bezkomutátorové stejnosměrné motory?
Bezkomutátorové stejnosměrné motory nabízejí tichý provoz, dlouhou životnost a nenáročnou údržbu a lze je použít v různých aplikacích. Mezi běžné příklady patří domácí spotřebiče, jako jsou klimatizace, čističky vzduchu a chladničky.
Tyto motory se také používají v různých komerčních zařízeních, včetně průmyslových tiskáren, prodejních automatů, ohřívačů vody a projektorů. Spolu s dalšími aplikacemi, jako je automobilový průmysl a velké průmyslové stroje, se bezkomutátorové stejnosměrné motory staly nezbytnou součástí našich životů.
Potřebuje bezkomutátorový stejnosměrný motor obvod ovladače?
Jak již bylo zmíněno výše, k pohonu BLDC motoru je vyžadováno elektronické ovládání, spíše než mechanické ovládání. Důvod pro to lze vysvětlit rozdílem ve vytváření rotujících magnetických polí u bezkomutátorových stejnosměrných motorů od jiných motorů.
Aby se motor roztočil, musíte změnit směr proudu procházejícího vinutím motoru a vytvořit točivé magnetické pole. Zatímco indukční motory a jiné motory poháněné střídavým proudem mohou k dosažení tohoto cíle používat střídavé napájecí napětí, motory poháněné stejnosměrným proudem vyžadují určitou formu spínače pro změnu směru proudu v motoru, čímž se vytváří rotující magnetické pole.
V případě kartáčovaných stejnosměrných motorů je toho dosaženo použitím kartáčů a komutátorů. U bezkomutátorových stejnosměrných motorů se však namísto použití kartáčů s krátkou životností dosahuje střídání proudu a následného rotujícího magnetického pole pomocí polovodičových spínačů, jako jsou bipolární tranzistory nebo FET. Život není velký problém.
Konfigurace a spínání cívky pro bezkomutátorové stejnosměrné motory
Bezkomutátorové stejnosměrné motory mají obecně tři cívky. Jeden konec tří cívek jsou spojeny dohromady, takže připojením druhého konce jedné cívky ke kladnému a druhého konce druhé k zápornému proud protéká oběma cívkami. Ke každé cívce jsou připojeny dva polovodičové spínače, jeden na kladný a druhý na záporný. To dává celkem šest spínačů, které při otevření a zavření ve správném pořadí způsobí roztočení motoru. Načasování tohoto přepnutí je určeno orientací rotoru detekovanou Hallovými senzory.
Jinými slovy, zapínání a vypínání polovodičů ve správném pořadí vytváří rotující magnetické pole, které roztáčí bezkomutátorový stejnosměrný motor. K provedení této sekvence kroků je proto vyžadován budicí obvod.
Složení obvodu pohonu bezkomutátorového stejnosměrného motoru
Pohonný obvod se skládá z následujících hlavních součástí.
Otočný snímač polohy
Hallovy senzory pro detekci N a S pólů rotorových magnetů.
obvod detekce polohy
Obvod, který převádí signál z Hallova senzoru na digitální logický signál.
logický obvod
Na základě signálu ze snímače polohy rotoru vydává obvod sekvenci, která řídí směr proudu procházejícího každou cívkou.
obvod před řidičem
Obvod, který převádí sekvenční signál na signál používaný k zapínání a vypínání polovodičových spínačů.
polovodičový spínač
Obvykle se používá šest polovodičových spínačů. Zapínají a vypínají se na základě sekvenčních signálů, aby umožnily průchod proudu cívkami potřebnými k roztočení motoru.
Výkon pohonu motoru
Napájecí zdroj je nutný pro zajištění proudu přes cívky motoru a pro napájení logických a senzorových obvodů.
Tímto způsobem, i když je vyžadován budicí obvod, mají bezkomutátorové stejnosměrné motory vysoký výkon, protože netrpí hlukem a problémy s krátkou životností kartáčovaných stejnosměrných motorů.
Zjistěte více o tom, jak jsou řízeny bezkomutátorové stejnosměrné motory
Protože nepoužívají komutátory a kartáče, pohon bezkomutátorových stejnosměrných motorů vyžaduje elektronické řízení spíše než použití mechanického mechanismu, který se provádí pomocí hnacího obvodu. Obvod pohonu se skládá z rotačního snímače polohy, obvodu detekce polohy, logického obvodu, obvodu předzesilovače, polovodičového spínače a napájecího zdroje pohonu motoru. Každý, kdo pracuje na stavbě elektroniky, která obsahuje bezkomutátorové stejnosměrné motory, musí mít hluboké pochopení toho, co každý prvek dělá. Doufáme, že zde uvedené informace vám pomohou.
