Motor tanpa berus ialah pelbagai motor elektrik yang, tidak seperti berus konvensional atau motor arang, Penyingkiran arang dalam motor tanpa berus meningkatkan kecekapan dan jangka hayat motor ini berbanding dengan enjin arang konvensional.
Disebabkan oleh banyak kelebihan motor tanpa berus, banyak alatan kami menggunakan motor tanpa berus untuk menemani anda dengan kuasa uniknya dalam apa jua keadaan.Jangka hayat yang lebih panjang, ringan dan kurang pengeluaran bunyi adalah antara ciri yang membezakan enjin ini daripada enjin yang menggunakan arang batu.
Motor adalah Mesin Penyampaian Kuasa
Apabila jurutera berhadapan dengan cabaran untuk mereka bentuk peralatan elektrik untuk melaksanakan tugas mekanikal, mereka mungkin berfikir tentang cara isyarat elektrik ditukar kepada tenaga.Jadi penggerak dan motor adalah antara peranti yang menukar isyarat elektrik kepada gerakan.Motor menukar tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal.
Jenis motor yang paling mudah ialah motor DC berus.Dalam motor jenis ini, arus elektrik dialirkan melalui gegelung yang disusun dalam medan magnet tetap.Arus menjana medan magnet dalam gegelung;ini menyebabkan pemasangan gegelung berputar, kerana setiap gegelung ditolak dari kutub yang sama dan ditarik ke arah kutub yang tidak serupa medan tetap.Untuk mengekalkan putaran, adalah perlu untuk terus membalikkan arus—supaya kekutuban gegelung akan terus terbalik, menyebabkan gegelung terus "mengejar" kutub tetap yang tidak seperti itu.Kuasa kepada gegelung dibekalkan melalui berus konduktif tetap yang bersentuhan dengan komutator berputar;ia adalah putaran komutator yang menyebabkan pembalikan arus melalui gegelung.Komutator dan berus adalah komponen utama yang membezakan motor DC berus daripada jenis motor lain.Rajah 1 menggambarkan prinsip am motor berus.
Rajah 1: Pengendalian Motor DC Berus.
Berus tetap membekalkan tenaga elektrik kepada komutator berputar.Semasa komutator berputar, ia terus membalikkan arah arus ke dalam gegelung, membalikkan polariti gegelung supaya gegelung mengekalkan putaran ke kanan.Komutator berputar kerana ia dipasang pada pemutar di mana gegelung dipasang.
Motor berbeza mengikut jenis kuasanya (AC atau DC) dan kaedahnya untuk menjana putaran (Rajah 2).Di bawah, kita melihat secara ringkas ciri dan kegunaan setiap jenis.
Pelbagai Jenis Motor
Motor DC berus, menampilkan reka bentuk ringkas dan kawalan mudah, digunakan secara meluas untuk membuka dan menutup dulang cakera.Dalam kereta, ia sering digunakan untuk menarik balik, memanjangkan dan meletakkan tingkap sisi berkuasa elektrik.Kos yang rendah bagi motor ini menjadikannya sesuai untuk banyak kegunaan.Walau bagaimanapun, satu kelemahan ialah berus dan komutator cenderung haus dengan agak cepat akibat daripada sentuhan berterusan mereka, memerlukan penggantian yang kerap dan penyelenggaraan berkala.
Motor stepper didorong oleh denyutan;ia berputar melalui sudut tertentu (langkah) dengan setiap nadi.Oleh kerana putaran dikawal dengan tepat oleh bilangan denyutan yang diterima, motor ini digunakan secara meluas untuk melaksanakan pelarasan kedudukan.Ia sering digunakan, sebagai contoh, untuk mengawal suapan kertas dalam mesin faks dan pencetak—kerana peranti ini menyuap kertas dalam langkah tetap, yang mudah dikaitkan dengan kiraan nadi.Jeda juga boleh dikawal dengan mudah, kerana putaran motor berhenti serta-merta apabila isyarat nadi terganggu.
Dengan motor segerak, putaran adalah segerak dengan kekerapan arus bekalan.Motor ini sering digunakan untuk memacu dulang berputar dalam ketuhar gelombang mikro;gear pengurangan dalam unit motor boleh digunakan untuk mendapatkan kelajuan putaran yang sesuai untuk memanaskan makanan.Dengan motor aruhan juga, kelajuan putaran berbeza mengikut kekerapan;tetapi pergerakannya tidak serentak.Pada masa dahulu, motor ini sering digunakan dalam kipas elektrik dan mesin basuh.
Terdapat pelbagai jenis motor yang biasa digunakan.Dalam sesi ini, kita melihat kelebihan dan aplikasi motor DC tanpa berus.
Mengapa BLDC Motors Berpusing?
Seperti namanya, motor DC tanpa berus tidak menggunakan berus.Dengan motor berus, berus menghantar arus melalui komutator ke dalam gegelung pada pemutar.Jadi bagaimanakah motor tanpa berus menghantar arus ke gegelung pemutar?Ia tidak—kerana gegelung tidak terletak pada pemutar.Sebaliknya, pemutar adalah magnet kekal;gegelung tidak berputar, tetapi sebaliknya dipasang pada pemegun.Kerana gegelung tidak bergerak, tidak perlu berus dan komutator.(Lihat Rajah. 3.)
Dengan motor berus, putaran dicapai dengan mengawal medan magnet yang dihasilkan oleh gegelung pada pemutar, manakala medan magnet yang dihasilkan oleh magnet pegun kekal tetap.Untuk menukar kelajuan putaran, anda menukar voltan untuk gegelung.Dengan motor BLDC, ia adalah magnet kekal yang berputar;putaran dicapai dengan menukar arah medan magnet yang dihasilkan oleh gegelung pegun di sekelilingnya.Untuk mengawal putaran, anda melaraskan magnitud dan arah arus ke dalam gegelung ini.
Memandangkan rotor adalah magnet kekal, ia tidak memerlukan arus, menghapuskan keperluan untuk berus dan komutator.Arus ke gegelung tetap dikawal dari luar.
Kelebihan BLDC Motors
Motor BLDC dengan tiga gegelung pada pemegun akan mempunyai enam wayar elektrik (dua untuk setiap gegelung) memanjang daripada gegelung ini.Dalam kebanyakan pelaksanaan tiga wayar ini akan disambungkan secara dalaman, dengan tiga wayar yang tinggal dilanjutkan dari badan motor (berbeza dengan dua wayar yang memanjang dari motor berus yang diterangkan sebelum ini).Pendawaian dalam bekas motor BLDC adalah lebih rumit daripada hanya menyambungkan terminal positif dan negatif sel kuasa;kita akan melihat dengan lebih dekat bagaimana motor ini berfungsi dalam sesi kedua siri ini.Di bawah, kami membuat kesimpulan dengan melihat kelebihan motor BLDC.
Satu kelebihan besar ialah kecekapan, kerana motor ini boleh mengawal secara berterusan pada daya putaran maksimum (tork).Motor berus, sebaliknya, mencapai tork maksimum pada titik tertentu sahaja dalam putaran.Untuk motor berus memberikan tork yang sama seperti model tanpa berus, ia perlu menggunakan magnet yang lebih besar.Inilah sebabnya mengapa walaupun motor BLDC kecil boleh memberikan kuasa yang besar.
Kelebihan besar kedua—berkaitan dengan yang pertama—adalah kebolehkawalan.Motor BLDC boleh dikawal, menggunakan mekanisme maklum balas, untuk menghantar dengan tepat tork dan kelajuan putaran yang dikehendaki.Kawalan ketepatan seterusnya mengurangkan penggunaan tenaga dan penjanaan haba, dan—dalam kes di mana motor dikuasakan bateri—memanjangkan hayat bateri.
Motor BLDC juga menawarkan ketahanan tinggi dan penjanaan bunyi elektrik yang rendah, berkat kekurangan berus.Dengan motor berus, berus dan komutator haus akibat sentuhan bergerak berterusan, dan juga menghasilkan percikan api apabila sentuhan dibuat.Bunyi elektrik, khususnya, adalah hasil daripada percikan kuat yang cenderung berlaku di kawasan di mana berus melepasi celah dalam komutator.Inilah sebabnya mengapa motor BLDC sering dianggap lebih baik dalam aplikasi yang penting untuk mengelakkan bunyi elektrik.
Aplikasi Ideal untuk Motor BLDC
Kami telah melihat bahawa motor BLDC menawarkan kecekapan dan kebolehkawalan yang tinggi, dan ia mempunyai hayat operasi yang panjang.Jadi untuk apa mereka bagus?Kerana kecekapan dan jangka hayatnya, ia digunakan secara meluas dalam peranti yang berjalan secara berterusan.Mereka telah lama digunakan dalam mesin basuh, penghawa dingin, dan elektronik pengguna lain;dan baru-baru ini, ia muncul dalam peminat, di mana kecekapan tinggi mereka telah menyumbang kepada pengurangan ketara dalam penggunaan kuasa.
Ia juga digunakan untuk memandu mesin vakum.Dalam satu kes, perubahan dalam program kawalan mengakibatkan lonjakan besar dalam kelajuan putaran—contoh kebolehkawalan superlatif yang ditawarkan oleh motor ini.
Motor BLDC juga digunakan untuk memutarkan pemacu cakera keras, di mana ketahanannya memastikan pemacu beroperasi secara andal dalam jangka masa panjang, manakala kecekapan kuasanya menyumbang kepada pengurangan tenaga di kawasan yang menjadi semakin penting.
Ke Arah Penggunaan Lebih Luas di Masa Hadapan
Kita boleh mengharapkan untuk melihat motor BLDC digunakan dalam rangkaian aplikasi yang lebih luas pada masa hadapan.Contohnya, mereka mungkin akan digunakan secara meluas untuk memacu robot perkhidmatan—robot kecil yang menyampaikan perkhidmatan dalam bidang selain pembuatan.Seseorang mungkin berfikir bahawa motor stepper akan lebih sesuai dalam jenis aplikasi ini, di mana denyutan boleh digunakan untuk mengawal kedudukan dengan tepat.Tetapi motor BLDC lebih sesuai untuk mengawal daya.Dan dengan motor stepper, memegang kedudukan struktur seperti lengan robot akan memerlukan arus yang agak besar dan berterusan.Dengan motor BLDC, semua yang diperlukan ialah arus yang berkadar dengan daya luaran—membolehkan kawalan yang lebih cekap kuasa.Motor BLDC juga mungkin menggantikan motor dc berus mudah dalam kereta golf dan kereta mobiliti.Selain kecekapannya yang lebih baik, motor BLDC juga boleh memberikan kawalan yang lebih tepat—yang seterusnya boleh memanjangkan hayat bateri.
Motor BLDC juga sesuai untuk dron.Keupayaan mereka untuk menyampaikan kawalan ketepatan menjadikannya sangat sesuai untuk dron multirotor, di mana sikap dron dikawal dengan tepat mengawal kelajuan putaran setiap rotor.
Dalam sesi ini, kami telah melihat bagaimana motor BLDC menawarkan kecekapan, kebolehkawalan dan jangka hayat yang sangat baik.Tetapi kawalan yang teliti dan betul adalah penting untuk memanfaatkan sepenuhnya potensi motor ini.Dalam sesi seterusnya, kami akan melihat bagaimana motor ini berfungsi.
Masa siaran: Ogos-21-2023