Domů > Novinky > Obsah

Jak zvolit střídavý stejnosměrný motor

Jun 30, 2017

Chystáte se na dlouhověkost s technologií bez stříhání

Pokud aplikace vyžaduje vysokou rychlost, tichý provoz, nízký EMI a dlouhověkost, pak byste mohli hledat bezkartáčové jednosměrné motory (BLDC). Existuje mnoho výhod bezkartáčové technologie motoru a rychlost je jedním z nich. Vyšší rychlosti jsou dosažitelné, protože kartáče a komutátor nevedou žádné mechanické omezení. Další výhodou je odstranění aktuálního elektroerozního oblouku, který se běžně vyskytuje u kartáčovaných motorů. Motory BLDC mají také vyšší účinnost a vytvářejí nižší EMI (elektromagnetické rušení), což je vynikající při použití v RF (radiofrekvenčních) aplikacích. Mají také vynikající tepelné charakteristiky nad kartáčovanými motory, protože vinutí jsou na statoru. Stator je připojen k pouzdru, takže odvod tepla je mnohem efektivnější. Výsledkem je, že údržba bezkartáčového motoru prakticky neexistuje.

Naneštěstí, vyšší náklady na stavbu znemožňují technologii BLDC pro mnoho aplikací. Můžete snadno strávit dvakrát tolik na bezkartáčovém systému a ztratit jednoduchost kartáčovaného motoru. Nezapomeňte ušetřit prostor i pro řízení a elektroniku pohonu. Budete ji muset připojit někam, pokud není integrován do motoru. Mějte na paměti, že motor nemůže být namontován příliš daleko od měniče, protože dlouhá kabeláž má tendenci přenášet hluk do systému. Pro kompenzaci mohou být fázové vodiče zkroucené a stíněné od citlivých signálů zpětné vazby pro snížení hluku. Stejně jako u kartáčovaných motorů musí střídavé motory bez střídavého proudu také překonat počáteční tření. Opět platí, že to je součet ztrát momentů, které nezávisí na rychlosti. Dynamické tření závisí na rychlosti. Ve skutečnosti je dynamické tření momentu jedinou věcí, která definuje ztráty točivého momentu úměrné rychlosti pro BLDC. Funkce rychlosti (například v metrických jednotkách mNm / min-1), dynamické tření je způsobeno viskózním třením kuličkových ložisek, stejně jako vířivými proudy ve statoru, které vznikly rotačním magnetickým polem magnetu.

Celkově lze očekávat, že křivka rychlosti točivého momentu prokázá vynikající linearitu technologie BLDC.

 

Řídicí motory bez stříkaček

Na rozdíl od stejnosměrných motorů s brusným motorem (bez drátů) nelze bezdrátovou technologii ovládat přímým připojením k přímému stejnosměrnému napětí. Nezapomeňte, že bezkartáčové motory používají elektronickou komutaci a nejsou tam žádné kartáče fyzický kontakt s komutátorem. Rotor permanentního magnetu iniciuje pohyb tím, že pronásleduje rotační magnetické pole indukované proudem ve vinutí statoru.

Vytvoření tohoto pohybu se provádí pomocí elektroniky a je obvykle signál zapnutí / vypnutí nazvaný Pulse Width Modulation (Pulse Width Modulation - Pulse Width Modulation - Pulse Width Modulation - PWM). Normálně dodávaný komparátorem je PWM signál napětí generované v důsledku sinusového signálu a nosiče zubu pilového pásu nebo frekvence sekání. Signál PWM je buď zapnutý nebo vypnutý a je dodáván v provozním cyklu řízeném frekvencí sekání. Signál PWM bude vysoký, pokud je příkaz větší než nosič (sekačka nebo spínací frekvence). Čím nižší je frekvence řezání, tím více času má proud dosáhnout amplitudy. Motor bude nadále zrychlovat a zpomalovat s doprovodným zvýšením proudové hustoty. Takové drsné změny v amplitudě mohou mít za následek větší zvlnění výstupu i zkrácení životnosti motoru, takže je důležité, aby spínací frekvence byla dostatečně vysoká. Diskrétní stavy on / off jsou řízeny 6 polovodičovými přepínači, které odpovídajícím způsobem posílají zesílený proud přes správnou fázi. Když je proud obrácen pomocí polovodičových spínačů, vinutí statoru jsou efektivněji využitelná, protože více než jedno vinutí bude napájeno.

Aby bylo zapnutí a vypnutí fází v pravý čas, jednotka vyžaduje zpětnou vazbu. To pomůže udržet komutační úhel okolo ideální 90 stupňů. Bezkartáčové motory jsou obvykle v systému uzavřené smyčky (servo), aby fungovaly správně. V mnoha případech jsou využívány digitální Hallovy efekty, které poskytují požadované zpětné vazby a komutační BLDC motory. Pro hladší provoz může být někdy použita sinusová komutace (lineární Hallovy efekty).

Chcete-li přečíst úplný technický papír a dozvědět se více o výběru typu bezdrátového stejnosměrného motoru, stáhněte si bezplatný 2-stranový pdf nyní kliknutím na tlačítko níže.