Wie ein bürstenloser Motor funktioniert

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Wie ein bürstenloser Motor funktioniert
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Video: Wie ein bürstenloser Motor funktioniert

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Video: Bürstenloser Gleichstrommotor 2024, April
Anonim

Der Betrieb des bürstenlosen Elektromotors basiert auf elektrischen Antrieben, die ein magnetisches Drehfeld erzeugen. Derzeit gibt es mehrere Arten von Geräten mit unterschiedlichen Eigenschaften. Mit der Entwicklung von Technologien und der Verwendung neuer Materialien, die sich durch eine hohe Koerzitivkraft und ein ausreichendes Maß an magnetischer Sättigung auszeichnen, wurde es möglich, ein starkes Magnetfeld und infolgedessen Ventilstrukturen eines neuen Typs zu erh alten, bei denen Es gibt keine Wicklung auf den Rotorelementen oder dem Starter. Die weit verbreitete Verwendung von Halbleitersch altern mit hoher Leistung und angemessenen Kosten hat die Erstellung solcher Designs beschleunigt, die Ausführung erleichtert und viele Sch altschwierigkeiten beseitigt.

bürstenlosen Motor
bürstenlosen Motor

Funktionsprinzip

Erhöhung der Zuverlässigkeit, Senkung des Preises und einfachere Produktion wird durch den Verzicht auf mechanische Sch altelemente, Rotorwicklung und Permanentmagnete gewährleistet. Gleichzeitig ist eine Steigerung des Wirkungsgrades durch eine Verringerung von möglichReibungsverluste im Kollektorsystem. Der bürstenlose Motor kann mit Wechselstrom oder Dauerstrom betrieben werden. Die letztere Option hat eine bemerkenswerte Ähnlichkeit mit Sammlermotoren. Sein charakteristisches Merkmal ist die Bildung eines magnetischen Drehfeldes und das Anlegen eines gepulsten Stroms. Es basiert auf einem elektronischen Sch alter, was die Komplexität des Designs erhöht.

Positionsberechnung

In der Steuerung werden nach einem Signal, das die Position des Rotors widerspiegelt, Impulse erzeugt. Die Höhe der Spannung und Versorgung hängt direkt von der Drehzahl des Motors ab. Ein Sensor im Starter erkennt die Position des Rotors und liefert ein elektrisches Signal. Zusammen mit den Magnetpolen, die sich in der Nähe des Sensors bewegen, ändert sich die Amplitude des Signals. Es gibt auch sensorlose Positionierungstechniken, einschließlich Stromdurchgangspunkten und Wandlern. PWM an den Eingangsklemmen bietet variable Spannungsh altung und Leistungssteuerung.

Bei einem Rotor mit Permanentmagneten ist keine Stromversorgung notwendig, es entstehen also keine Verluste in der Rotorwicklung. Der bürstenlose Schraubendrehermotor weist eine geringe Trägheit auf, da keine Wicklungen und ein mechanisierter Kommutator vorhanden sind. Somit wurde es möglich, bei hohen Geschwindigkeiten ohne Funkenbildung und elektromagnetisches Rauschen zu arbeiten. Durch die Platzierung von Heizkreisen auf dem Stator werden hohe Ströme und eine leichtere Wärmeabfuhr erreicht. Erwähnenswert ist auch das Vorhandensein einer elektronischen Einbaueinheit bei einigen Modellen.

Schraubendreher-Motor
Schraubendreher-Motor

Magnetische Elemente

Die Position der Magnete kann je nach Größe des Motors unterschiedlich sein, zum Beispiel an den Polen oder um den gesamten Rotor herum. Durch die Verwendung von Neodym in Kombination mit Bor und Eisen ist es möglich, hochwertige Magnete mit größerer Kraft herzustellen. Trotz der hohen Leistung hat der bürstenlose Permanentmagnet-Schraubendrehermotor einige Nachteile, einschließlich des Verlusts der magnetischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen. Aber sie sind effizienter und haben keine Verluste im Vergleich zu Maschinen, die Wicklungen in ihrem Design haben.

Wechselrichterimpulse bestimmen die Rotationsgeschwindigkeit des Mechanismus. Bei konstanter Netzfrequenz läuft der Motor im offenen Regelkreis mit konstanter Drehzahl. Dementsprechend variiert die Drehzahl je nach Höhe der Netzfrequenz.

bürstenloser Gleichstrommotor
bürstenloser Gleichstrommotor

Funktionen

Der Ventilmotor arbeitet in den eingestellten Modi und hat die Funktionalität eines Bürstenanalogs, dessen Geschwindigkeit von der angelegten Spannung abhängt. Der Mechanismus hat viele Vorteile:

  • keine Änderung der Magnetisierung und des Leckstroms;
  • Übereinstimmung von Drehzahl und Drehmoment selbst;
  • Drehzahl wird nicht durch Zentrifugalkraft begrenzt, die auf Kollektor und Drehwicklung wirkt;
  • Kein Kommutator und Feldwicklung erforderlich;
  • Die verwendeten Magnete sind leicht undkompakte Größe;
  • hohes Drehmoment;
  • Energiesättigung und Effizienz.
Ventilmotor
Ventilmotor

Verwenden

Der bürstenlose Gleichstrommotor mit Permanentmagnet ist hauptsächlich in Geräten mit einer Leistung von 5 kW zu finden. In leistungsfähigeren Geräten ist ihre Verwendung irrational. Es ist auch erwähnenswert, dass die Magnete in dieser Art von Motoren besonders empfindlich auf hohe Temperaturen und starke Felder reagieren. Induktions- und Bürstenoptionen sind frei von solchen Nachteilen. Motoren werden häufig in Elektromotorrädern und Autoantrieben verwendet, da im Krümmer keine Reibung vorhanden ist. Unter den Merkmalen ist die Gleichmäßigkeit von Drehmoment und Strom hervorzuheben, die die Reduzierung akustischer Geräusche gewährleistet.

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