Mikä on harjaton DC-moottori?
Harjaton DC-moottori on tasavirtamoottori, joka ei vaadi perinteisissä harjatuissa DC-moottoreissa käytettyjä harjoja.
Harjattuihin tasavirtamoottoreihin verrattuna harjattomilla tasavirtamoottoreilla on seuraavat kaksi etua.
Pitkä käyttöikä ja siksi alhainen huoltotiheys.
ei melua
Harjatuissa tasavirtamoottoreissa käytetyt harjat ovat jatkuvassa kosketuksessa kommutaattoriin. Säännöllinen vaihto on tarpeen, koska moottorin pyöriminen kuluttaa harjat ja kommutaattorit ajan myötä. Niihin liittyvä lyhyt käyttöikä ja huoltovaatimukset ovat tällaisten moottoreiden haittoja. Sitä vastoin, koska BLDC-moottorit eivät käytä näitä kuluvia kommutaattoreita ja harjoja, niiden käyttöikä on pidempi ja niitä huolletaan paljon harvemmin. Tästä syystä harjattomien DC-moottoreiden käyttötaajuus kasvaa ja lisääntyy.
Se, että harjattomissa tasavirtamoottoreissa ei käytetä kommutaattoreita ja harjoja, tarkoittaa myös sitä, että näiden komponenttien välisestä kosketuksesta aiheutuva sähköinen ja akustinen melu on eliminoitu. Siksi harjattomat tasavirtamoottorit toimivat erittäin hiljaisesti.
Missä harjattomia DC-moottoreita käytetään?
Harjattomat tasavirtamoottorit tarjoavat hiljaisen toiminnan, pitkän käyttöiän ja vähän huoltoa, ja niitä voidaan käyttää useissa eri sovelluksissa. Yleisiä esimerkkejä ovat kodinkoneet, kuten ilmastointilaitteet, ilmanpuhdistimet ja jääkaapit.
Näitä moottoreita käytetään myös erilaisissa kaupallisissa laitteissa, mukaan lukien teollisuustulostimet, myyntiautomaatit, vedenlämmittimet ja projektorit. Muiden sovellusten, kuten autojen ja suurten teollisuuskoneiden, ohella harjattomista tasavirtamoottoreista on tullut olennainen osa elämäämme.
Tarvitseeko harjaton tasavirtamoottori ohjainpiirin?
Kuten edellä mainittiin, BLDC-moottorin käyttämiseen tarvitaan elektroninen ohjaus mekaanisen ohjauksen sijaan. Syy tähän voidaan selittää erolla pyörivien magneettikenttien muodostumisessa harjattomissa tasavirtamoottoreissa muista moottoreista.
Jotta moottori pyöriisi, sinun on muutettava moottorin käämien läpi kulkevan virran suuntaa ja luotava pyörivä magneettikenttä. Vaikka oikosulkumoottorit ja muut vaihtovirtaa käyttävät moottorit voivat käyttää vaihtovirtajännitettä tämän saavuttamiseksi, DC-käyttöiset moottorit vaativat jonkinlaisen kytkimen muuttaakseen virran suuntaa moottorissa, mikä luo pyörivän magneettikentän.
Harjattujen tasavirtamoottoreiden tapauksessa tämä saavutetaan käyttämällä harjoja ja kommutaattoreita. Kuitenkin harjattomissa tasavirtamoottoreissa lyhytikäisten harjojen sijaan virran vaihtelu ja siitä johtuva pyörivä magneettikenttä saadaan aikaan puolijohdekytkimillä, kuten bipolaarisilla transistoreilla tai FETeillä. Elämä ei ole suuri ongelma.
Käämien konfigurointi ja kytkentä harjattomille tasavirtamoottoreille
Harjattomissa tasavirtamoottoreissa on yleensä kolme kelaa. Kolmen kelan toinen pää on kytketty yhteen, joten kytkemällä yhden kelan toinen pää positiiviseen ja toisen pää negatiiviseen, virta kulkee molempien kelojen läpi. Jokaiseen kelaan on kytketty kaksi puolijohdekytkintä, yksi positiiviseen ja toinen negatiiviseen. Tämä antaa yhteensä kuusi kytkintä, jotka avattaessa ja suljettaessa oikeassa järjestyksessä saavat moottorin pyörimään. Tämän kytkennän ajoitus määräytyy Hall-anturien havaitseman roottorin suunnan mukaan.
Toisin sanoen puolijohdekytkimien kytkeminen päälle ja pois oikeassa järjestyksessä luo pyörivän magneettikentän, joka pyörittää harjatonta tasavirtamoottoria. Siksi näiden vaiheiden suorittamiseen tarvitaan ohjainpiiri.
Harjattoman tasavirtamoottorin käyttöpiirin koostumus
Käyttöpiiri koostuu seuraavista pääkomponenteista.
Pyörivä asentoanturi
Hall-anturit roottorimagneettien N- ja S-napojen havaitsemiseen.
sijainnintunnistuspiiri
Piiri, joka muuntaa Hall-anturin signaalin digitaaliseksi logiikkasignaaliksi.
logiikka piiri
Roottorin asennontunnistimen signaalin perusteella piiri tuottaa sekvenssin, joka ohjaa kunkin kelan läpi kulkevan virran suuntaa.
esiajopiiri
Piiri, joka muuntaa sekvensoidun signaalin signaaliksi, jota käytetään puolijohdekytkimien kytkemiseen päälle ja pois.
puolijohdekytkin
Tyypillisesti käytetään kuutta puolijohdekytkintä. Ne kytkeytyvät päälle ja pois päältä sekvensointisignaalien perusteella, jotta virta pääsee kulkemaan moottorin pyörittämiseen tarvittavien kelojen läpi.
Moottorin käyttövoima
Virtalähde tarvitaan syöttämään virtaa moottorin kelojen läpi ja syöttämään virtaa logiikka- ja anturipiireihin.
Tällä tavalla, vaikka käyttöpiiri vaaditaan, harjattomilla tasavirtamoottoreilla on korkea suorituskyky, koska ne eivät kärsi melu- ja lyhytikäisistä ongelmista, joita esiintyy harjattujen tasavirtamoottoreiden kanssa.
Lue lisää siitä, kuinka harjattomia tasavirtamoottoreita ohjataan
Koska niissä ei käytetä kommutaattoreita ja harjoja, harjattomien tasavirtamoottoreiden käyttäminen vaatii elektronista ohjausta mekaanisen mekanismin käyttämisen sijaan, mikä tehdään käyttöpiirin avulla. Käyttöpiiri koostuu pyörivästä asentoanturista, asennontunnistuspiiristä, logiikkapiiristä, esiohjauspiiristä, puolijohdekytkimestä ja moottorin käyttövirtalähteestä. Jokaisen, joka työskentelee hiiliharjattomia tasavirtamoottoreita sisältävän elektroniikan rakentamisessa, on ymmärrettävä syvästi kunkin elementin toiminta. Toivomme, että täällä annetuista tiedoista on sinulle apua.
