Двигатели постоянного тока бесщеточные



Бесщеточные двигатели постоянного тока

В последнее время все более широкую популярность приобретают бесщеточные двигатели постоянного тока. Они активно используются в приборостроении, промышленной медицинской и бытовой автоматике, а также в контрольно-измерительной аппаратуре. Данный тип двигателей работает без щеток, вся коммутация осуществляется при помощи электронных устройств.

Преимущества бесщеточных двигателей

Бесщеточные двигатели имеют ряд преимуществ, которые и определили области их применения. Они обладают лучшим быстродействием. Их вращающий момент гораздо выше, в сравнении с обычными двигателями. Бесщеточные конструкции отличаются более высокими динамическими характеристиками и коэффициентом полезного действия.

Среди прочих преимуществ, следует отметить бесшумную работу, увеличенный срок эксплуатации и более высокую частоту вращения. Соотношение размеров двигателя и вращающего момента выше, чем у других типов. Это особенно важно для тех областей, где габариты и вес являются критическими факторами.

Принцип работы бесщеточного двигателя

Принцип действия основан на магнитных полях производимых статором и ротором, частота вращения которых одинакова. Здесь отсутствует так называемое скольжение, характерное для асинхронных двигателей. Конфигурация бесщеточных двигателей бывает однофазной, двухфазной или трехфазной. От этого зависит количество обмоток в статоре. Наибольшее распространение во всех областях получили трехфазные двигатели.

Устройство бесщеточного двигателя

В качестве примера, следует рассмотреть наиболее популярный трехфазный бесщеточный двигатель. Он имеет статор, набранный из слоистой стали, в пазах которого размещается обмотка. В большинстве двигателей этого типа имеются три обмотки, соединенные в звезду.

Ротор представляет собой постоянный магнит с полюсами в количестве от 2-х до 8-ми пар. При этом, Южный и Северный полюса чередуются между собой. Ротор изготовлен из специального магнитного материала, обеспечивающего необходимую плотность магнитного поля. Как правило, это ферритовые магниты, из которых изготавливаются постоянные магниты.

В отличие от обычных электродвигателей, бесщеточные двигатели постоянного тока коммутируются при помощи электроники. Это связано с необходимостью последовательной подачи напряжения на обмотки статора. Одновременно, необходимо знать, в каком положении находится ротор. Это положение определяется датчиками Холла, которые подают высокий или низкий сигнал, в зависимости от того, какой полюс проходит возле высокочувствительных элементов.

Генератор постоянного тока без щеток

311757, Бесщёточный двигатель постоянного тока EC-max40, MAXON MOTOR

  • добавить в избранное
  • Арт: 154-22-212
  • Наименование: 311757
  • Производитель: MAXON MOTOR
  • Доп.наименование: Бесщёточный двигатель постоянного тока EC-max40
  • Склад:

Изображение товара дано только в качестве иллюстрации. См. спецификацию продукта (pdf)

  • Описание

Бесщёточный двигатель постоянного тока EC-max40 Семейство Бесщёточные двигатели постоянного тока EC-max40 с кодировщиком
3-канальный кодировщик с 1000 отсчетов за оборот
Очень разнообразные сферы применения
Встроенные датчики на эффекте Холла
Без момента от помех поля в момент трогания
Малая индуктивность
Длительный срок службы
Шариковые подшипники с предварительным натягом
Эффективность до 85%
Соединители подходят для контроллеров позиционирования EPOS2 Технические параметры

  • Длина: 73.9 мм
  • Диаметр: 40 мм
  • Импеданс: 3.78 Ω
  • Мощность: 70 Вт
  • Длина, вал: 20 мм
  • ø вала: 6 мм
  • Номинальный ток: 2.02 А
  • Указание по заказу: Подходящий контроллер позиционирования EPOS2 24/5, EPOS2 50/5, EPOS2 70/10, EPOS2 P 24/5
  • Рабочая температура: -20. +85 °C
  • Длина гибкого вывода: 300 мм
  • Номинальная скорость: 7610 rpm
  • Размеры (ДИАМ. x ДЛ.): 40 x 73.9 mm
  • Номинальное напряжение: 48 VDC
  • Рабочая температура, мин.: -20 °C
  • Рабочая температура, макс.: +85 °C
  • Номинальный крутящий момент: 94.3 mNm
  • Разрешение позиционирования: 0.09 °
  • Частота вращения на холостом ходу: 9040 rpm
  • Условное обозначение сопротивления: 3R78
  • Число полюсов: 2
  • О компании
    • Линия поставок
    • Информация
    • Контакты
  • Новости и статьи
    • Новости
    • Статьи
    • Заказ каталога
  • Как купить
    • Оплата
    • Доставка
    • Как сделать заказ

04080, Киев, ул. Викентия Хвойки, д. 18/14,
бизнес-центр «Ост-Вест Экспресс», офис 235

Телефон: +38 (044) 221-29-67
Факс: +38 (044) 425-12-42
Электронная почта: office@west-L.com

Просим обратить Ваше внимание на то, что данный сайт носит информационный характер и не является публичной офертой. Для получения детальной информации о стоимости компонентов и сроках поставки обращайтесь к нашим менеджерам.

Как устроен бесщеточный двигатель

Работа бесщеточного электродвигателя основывается на электрических приводах, создающих магнитное вращающееся поле. В настоящее время существует несколько типов устройств, имеющих различные характеристики. С развитием технологий и использованием новых материалов, отличающихся высокой коэрцитивной силой и достаточным уровнем магнитного насыщения, стало возможным получение сильного магнитного поля и, как следствие, вентильных конструкций нового вида, в которых отсутствует обмотка на роторных элементах или стартере. Обширное распространение переключателей полупроводникового типа с высокой мощностью и приемлемой стоимостью ускорило создание подобных конструкций, облегчило исполнение и избавило от множества сложностей с коммутацией.

Принцип работы

Увеличение надежности, уменьшение цены и более простое изготовление обеспечивается отсутствием механических коммутационных элементов, обмотки ротора и постоянных магнитов. При этом повышение результативности возможно благодаря уменьшению потерь трения в коллекторной системе. Бесщеточный двигатель может функционировать на переменном либо непрерывном токе. Последний вариант отличается заметным сходством с коллекторными двигателями. Его характерной особенностью является формирование магнитного вращающегося поля и применение импульсного тока. В его основе присутствует электронный коммутатор, из-за чего повышается сложность конструкции.

Вычисление положения

Генерирование импульсов происходит в управляющей системе после сигнала, отражающего положение ротора. От стремительности вращения мотора напрямую зависит степень напряжения и подачи. Датчик в стартере определяет положение ротора и подает электрический сигнал. Вместе с магнитными полюсами, проходящими рядом с датчиком, меняется амплитуда сигнала. Также существуют бездатчиковые методики установления положения, к их числу относятся точки прохождения тока и преобразователи. ШИМ на входящих зажимах обеспечивают сохранение переменного уровня напряжения и управление мощностью.

Для ротора с неизменными магнитами подведение тока необязательно, благодаря чему отсутствуют потери в обмотке ротора. Бесщеточный двигатель для шуруповерта отличается низким уровнем инерции, обеспечиваемым отсутствием обмоток и механизированного коллектора. Таким образом появилась возможность использования на высоких скоростях без искрения и электромагнитного шума. Высокие значения тока и упрощение рассеивания тепла достигаются размещением нагревающих цепей на статоре. Стоит также отметить наличие электронного встроенного блока на некоторых моделях.

Магнитные элементы

Расположение магнитов может быть различным в соответствии с размерами двигателя, к примеру, на полюсах или по всему ротору. Создание качественных магнитов с большей мощностью возможно благодаря использованию неодима в сочетании с бором и железом. Несмотря на высокие показатели эксплуатации, бесщеточный двигатель для шуруповерта с постоянными магнитами обладает некоторыми недостатками, в их числе утрата магнитных характеристик при высоких температурах. Но они отличаются большей эффективностью и отсутствием потерь по сравнению с машинами, в конструкции которых имеются обмотки.

Импульсы инвертора определяют скорость вращения механизма. При неизменной питающей частоте работа двигателя осуществляется с постоянной скоростью в разомкнутой системе. Соответственно, скорость вращения меняется в зависимости от уровня питающей частоты.

Характеристики

Вентильный электродвигатель работает в установленных режимах и имеет функционал щеточного аналога, скорость которого зависит от приложенного напряжения. Механизм обладает множеством достоинств:

  • отсутствие изменений при намагничивании и утечке тока;
  • соответствие скорости вращения и самого вращающего момента;
  • скорость не ограничивается центробежной силой, влияющей на коллектор и роторную электрообмотку;
  • нет необходимости в коммутаторе и обмотке возбуждения;
  • используемые магниты отличаются небольшим весом и компактными размерами;
  • высокий момент силы;
  • энергонасыщенность и эффективность.

Использование

Бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами встречается в основном в устройствах с мощностью в пределах 5 кВт. В более мощной аппаратуре их применение нерационально. Также стоит отметить, что магниты в двигателях данного типа отличаются особой чувствительностью к высоким температурам и сильным полям. Индукционные и щеточные варианты лишены таких недостатков. Двигатели активно используются в электрических мотоциклах, автомобильных приводах благодаря отсутствию трения в коллекторе. Среди особенностей нужно выделить равномерность вращающего момента и тока, что обеспечивает снижение акустического шума.

311757, Бесщёточный двигатель постоянного тока EC-max40, MAXON MOTOR

  • добавить в избранное
  • Арт: 154-22-212
  • Наименование: 311757
  • Производитель: MAXON MOTOR
  • Доп.наименование: Бесщёточный двигатель постоянного тока EC-max40
  • Склад:

Изображение товара дано только в качестве иллюстрации. См. спецификацию продукта (pdf)

  • Описание

Бесщёточный двигатель постоянного тока EC-max40 Семейство Бесщёточные двигатели постоянного тока EC-max40 с кодировщиком
3-канальный кодировщик с 1000 отсчетов за оборот
Очень разнообразные сферы применения
Встроенные датчики на эффекте Холла
Без момента от помех поля в момент трогания
Малая индуктивность
Длительный срок службы
Шариковые подшипники с предварительным натягом
Эффективность до 85%
Соединители подходят для контроллеров позиционирования EPOS2 Технические параметры

  • Длина: 73.9 мм
  • Диаметр: 40 мм
  • Импеданс: 3.78 Ω
  • Мощность: 70 Вт
  • Длина, вал: 20 мм
  • ø вала: 6 мм
  • Номинальный ток: 2.02 А
  • Указание по заказу: Подходящий контроллер позиционирования EPOS2 24/5, EPOS2 50/5, EPOS2 70/10, EPOS2 P 24/5
  • Рабочая температура: -20. +85 °C
  • Длина гибкого вывода: 300 мм
  • Номинальная скорость: 7610 rpm
  • Размеры (ДИАМ. x ДЛ.): 40 x 73.9 mm
  • Номинальное напряжение: 48 VDC
  • Рабочая температура, мин.: -20 °C
  • Рабочая температура, макс.: +85 °C
  • Номинальный крутящий момент: 94.3 mNm
  • Разрешение позиционирования: 0.09 °
  • Частота вращения на холостом ходу: 9040 rpm
  • Условное обозначение сопротивления: 3R78
  • Число полюсов: 2
  • О компании
    • Линия поставок
    • Информация
    • Контакты
  • Новости и статьи
    • Новости
    • Статьи
    • Заказ каталога
  • Как купить
    • Оплата
    • Доставка
    • Как сделать заказ

04080, Киев, ул. Викентия Хвойки, д. 18/14,
бизнес-центр «Ост-Вест Экспресс», офис 235

Телефон: +38 (044) 221-29-67
Факс: +38 (044) 425-12-42
Электронная почта: office@west-L.com

Просим обратить Ваше внимание на то, что данный сайт носит информационный характер и не является публичной офертой. Для получения детальной информации о стоимости компонентов и сроках поставки обращайтесь к нашим менеджерам.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о