PMSM супраць BLDC Motors: поўнае інжынернае кіраўніцтва па выбары правільнага рухавіка для прамысловай аўтаматызацыі, робататэхнікі і электрамабіляў

Уводзіны: разуменне рэальнай розніцы паміж рухавікамі PMSM і BLDC

Па меры таго як прамысловая аўтаматызацыя, робататэхніка, медыцынскае абсталяванне, вытворчасць паўправаднікоў і электрамабіляў працягваюць развівацца, бесщеточные рухавікі сталі пераважным рашэннем для высокапрадукцыйнага кіравання рухам. Тым не менш многія інжынеры, машынабудаўнікі і менеджэры па закупках па-ранейшаму б'юцца з адным фундаментальным пытаннем:

Мне выбраць рухавік BLDC або рухавік PMSM?

Блытаніна зразумелая. У абодвух рухавіках выкарыстоўваюцца пастаянныя магніты , у абодвух няма вугальных шчотак і абодва патрабуюць электронных кантролераў. Многія онлайн-дыскусіі — нават сярод вопытных інжынераў на Reddit і інжынерных форумах — пачынаюцца з аднаго і таго ж пытання:

'Хіба рухавік BLDC не проста PMSM з іншым кантролерам?'

Адказ і так, і не.

З электрамагнітнай пункту гледжання і BLDC, і PMSM з'яўляюцца сінхроннымі рухавікамі з пастаяннымі магнітамі, якія працуюць ад трохфазнага пераменнага току , нават калі яны звычайна забяспечваюцца крыніцай пастаяннага току праз інвертар. Сапраўднае адрозненне заключаецца ў канструкцыі рухавіка, характарыстыках зваротнай ЭРС, канструкцыі абмоткі і, самае галоўнае, алгарытме кіравання.

Няправільны выбар рухавіка можа прывесці да:

• Больш высокая вібрацыя і пульсацыя крутоўнага моманту

• Павышаны працоўны шум

• Больш нізкая дакладнасць пазіцыянавання

• Зніжэнне эфектыўнасці пры пастаяннай нагрузцы

• Больш высокія выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне на працягу ўсяго тэрміну службы машыны

Гэта поўнае інжынернае кіраўніцтва тлумачыць адрозненні паміж BLDC супраць PMSM , параўноўвае іх прынцыпы працы, аналізуе іх прадукцыйнасць у рэальных праграмах і дае практычныя рэкамендацыі па выбары для вытворцаў прамысловага абсталявання і дызайнераў OEM.

Што такое рухавікі BLDC і PMSM?

Бесщеточные рухавікі пастаяннага току (BLDC) і сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі (PMSM) з'яўляюцца дзвюма найбольш шырока выкарыстоўванымі тэхналогіямі рухавікоў у сучасным кіраванні рухам. Яны прымяняюцца ў розных сферах прымянення - ад прамысловай аўтаматызацыі і робататэхнікі да медыцынскіх прыбораў, электрамабіляў (EV), паўправадніковага абсталявання і бытавой электронікі.

Хаця іх часта разглядаюць як два асобныя тыпы рухавікоў, насамрэч яны належаць да аднаго сямейства сінхронных машын з пастаяннымі магнітамі . Абодва выкарыстоўваюць высокаэфектыўныя пастаянныя магніты на абмотках ротара і трохфазнага статара для стварэння верціцца магнітнага поля. У адрозненне ад традыцыйных шчотачных рухавікоў пастаяннага току, ні BLDC, ні PMSM рухавікі не патрабуюць шчотак або механічных камутатараў, што прыводзіць да больш высокай эфектыўнасці, меншага абслугоўвання, больш працяглага тэрміну службы і павышэння надзейнасці.

Адным з найбольш распаўсюджаных памылак з'яўляецца тое, што рухавік BLDC працуе ад пастаяннага току (DC) , а PMSM працуе ад пераменнага току (AC) . У рэчаіснасці абодва рухавіка сілкуюцца ад крыніцы пастаяннага току , які пераўтворыцца ў кіраваны трохфазны пераменны ток з дапамогай электроннага інвертара або драйвера рухавіка. Розніца заключаецца не ў крыніцы харчавання, а ў электрамагнітнай канструкцыі рухавіка і спосабе яго кіравання.

Што такое рухавік BLDC?

Бесщеточный рухавік пастаяннага току (BLDC) распрацаваны з трапецападобнай зваротнай электрарухаючай сілай (Back-EMF) і звычайна спалучаецца з шасціступеньчатым кантролерам камутацыі. Большасць рухавікоў BLDC маюць канцэнтраваныя абмоткі статара , што забяспечвае кампактную структуру, высокі пускавы момант і эканамічнае вытворчасць.

З-за іх простага метаду кіравання і выдатнай эфектыўнасці рухавікі BLDC шырока выкарыстоўваюцца ў прыкладаннях, дзе плаўная праца на нізкіх хуткасцях менш важная, у тым ліку:

• Вентылятары астуджэння і сістэмы вентыляцыі і кандыцыянавання

• Вадзяныя помпы

• Электрычныя ровары і скутэры

• Электраінструменты

• Гандлёвае кухоннае абсталяванне

• Бытавая тэхніка

• Канвеерныя сістэмы

Рухавікі BLDC забяспечваюць выдатны баланс паміж прадукцыйнасцю і коштам, што робіць іх папулярным выбарам для вялікіх аб'ёмаў прымянення OEM.

Jkongmotor ODM OEM індывідуальныя тыпы рухавікоў Bldc

Індывідуальныя паслугі Bldc Motor

Як прафесійны вытворца бесщеточных рухавікоў пастаяннага току з 13-гадовым стажам у Кітаі, Jkongmotor прапануе розныя электрарухавікі bldc з індывідуальнымі патрабаваннямі, у тым ліку 33 42 57 60 80 86 110 130 мм, акрамя таго, скрынкі перадач, тармазы, энкодэры, драйверы бесщеточных рухавікоў і ўбудаваныя драйверы неабавязковыя.

Што такое PMSM?

Сінхронны рухавік з пастаяннымі магнітамі (PMSM) распрацаваны з сінусоіднай зваротнай ЭРС і звычайна выкарыстоўвае размеркаваныя абмоткі статара . Замест шасціступеньчатай камутацыі PMSM звычайна кіруюць з дапамогай алгарытму арыентаванага на поле кіравання (FOC) з прасторавай вектарнай шыротна-імпульснай мадуляцыяй (SVPWM).

Гэтая пашыраная стратэгія кіравання дазваляе рухавіку забяспечваць:

• Плыўны і бесперапынны выхад крутоўнага моманту

• Надзвычай нізкая пульсацыя крутоўнага моманту

• Высокая дакладнасць пазіцыянавання

• Нізкі працоўны шум і вібрацыя

• Найвышэйшая эфектыўнасць у шырокім дыяпазоне хуткасцей

• Выдатны дынамічны водгук

Па гэтых прычынах PMSM сталі пераважным рашэннем для патрабавальных прыкладанняў кіравання рухам, такіх як:

• Прамысловыя сервосистемы

• Сумесныя і прамысловыя робаты

• Станкі з ЧПУ

• Абсталяванне для вытворчасці паўправаднікоў

• Медыцынскія прылады візуалізацыі і дыягностыкі

• Аўтаматызаваныя кіраваныя транспартныя сродкі (AGV) і аўтаномныя мабільныя робаты (AMR)

• Цягавыя сістэмы электрамабіляў

BLDC супраць PMSM: тая ж сям'я, іншая аптымізацыя

Хоць рухавікі BLDC і PMSM маюць шмат механічных падабенстваў, яны аптымізаваны для розных мэтаў прадукцыйнасці. Рухавік BLDC аддае перавагу прастаце, даступнасці і надзейнай працы , што робіць яго ідэальным для прыкладанняў, дзе важныя кошт і лёгкасць кіравання. У адрозненне ад гэтага, PMSM распрацаваны для дакладнасці, эфектыўнасці, плыўнасці і высокай дынамічнай прадукцыйнасці , што робіць яго пераважным выбарам для перадавых праграм прамысловай аўтаматызацыі і сервоприводов.

Сёння адрозненне паміж дзвюма тэхналогіямі становіцца менш выразным. З павелічэннем колькасці алгарытмаў кіравання FOC многія сучасныя бесщеточные рухавікі могуць працаваць больш плаўна, чым традыцыйныя шасціступеньчатыя сістэмы. Па меры таго, як тэхналогія кантролера працягвае развівацца, інжынеры надаюць большы акцэнт не толькі тыпу рухавіка, а ўсяго рухавіку і сістэме прывада , выбіраючы камбінацыю, якая найлепшым чынам адпавядае патрабаванням прыкладання па дакладнасці, эфектыўнасці, шуму і агульнай прадукцыйнасці.

Глыбокае тэхнічнае параўнанне: рухавікі PMSM і BLDC

Канструкцыя абмотак ротара і статара

Нягледзячы на ​​тое, што ў абодвух рухавіках выкарыстоўваюцца ротары з пастаяннымі магнітамі, кампаноўка іх абмотак статара істотна адрозніваецца.

Будаўніцтва рухавіка BLDC

У рухавіках BLDC звычайна выкарыстоўваюцца канцэнтраваныя абмоткі.

Характарыстыкі ўключаюць:

• Задняя ЭРС трапецыі

• Больш просты працэс намотвання

• Больш нізкі кошт вытворчасці

• Больш высокі крутоўны момант

• Больш прыкметная пульсацыя крутоўнага моманту

Канцэнтраваная абмотка дазваляе вытворцам эканамічна вырабляць кампактныя рухавікі, забяспечваючы пры гэтым высокі пускавы момант.

Гэты дызайн ідэальна падыходзіць для:

• Вентылятары астуджэння

• Помпы

• Электрычныя скутэры

• Электраінструменты

• Бытавая тэхніка

PMSM Motor Construction

Рухавікі PMSM звычайна выкарыстоўваюць размеркаваныя абмоткі статара.

Гэтая канфігурацыя вырабляе:

• Амаль сінусоідная зваротная ЭРС

• Больш раўнамернае размеркаванне магнітнага патоку

• Паменшаныя гарманічныя скажэнні

• Ніжняя вібрацыя

• Больш высокая плыўнасць крутоўнага моманту

З-за размеркаванай схемы абмоткі рухавікі PMSM дасягаюць лепшага электрамагнітнага балансу, што робіць іх пераважным рашэннем для дакладнага кіравання рухам.

Тыповыя вобласці прымянення:

• Прамысловыя сервосистемы

• Сумесныя робаты

• Станкі з ЧПУ

• Паўправадніковая апаратура

• Сістэмы медыцынскай візуалізацыі

• Цягавыя рухавікі электрамабіляў

Асноўная розніца: шасціступеньчатая камутацыя супраць алгарытму кіравання FOC

Самае важнае адрозненне паміж рухавікамі BLDC і PMSM заключаецца ў тым, як яны кіруюцца.

Кіраванне рухавіком BLDC: шасціступеньчатая камутацыя

Традыцыйныя сістэмы BLDC працуюць з выкарыстаннем шасціступеньчатай камутацыі.

Падчас працы:

• Толькі дзве фазы рухавіка праводзяць ток адначасова.

• Ток рэзка змяняецца кожныя 60 электрычных градусаў.

• Становішча ротара звычайна выяўляецца з дапамогай датчыкаў Хола.

Перавагі ўключаюць:

• Простая канструкцыя кантролера

• Нізкі кошт абсталявання

• Лёгкая рэалізацыя

• Хуткі запуск

Аднак кожная падзея пераключэння ўносіць разрывы току.

Вынік:

• Больш высокая пульсацыя крутоўнага моманту ў BLDC

• Механічная вібрацыя

• Чутны шум пераключэння

• Зніжэнне плыўнасці на малых хуткасцях

Кіраванне PMSM: арыентаванае на поле кіраванне (FOC)

Сучасныя сістэмы PMSM выкарыстоўваюць поле-арыентаванае кіраванне (FOC) разам з касмічным вектарам ШІМ (SVPWM).

У адрозненне ад шасціступеньчатай камутацыі:

• Усе тры фазы застаюцца пад напругай пастаянна.

• Вектары току круцяцца плаўна.

• Магнітны паток ротара кіруецца незалежна.

• Крутоўны момант і паток раз'яднаны матэматычна.

Перавагі істотныя:

• Надзвычай гладкая перадача крутоўнага моманту

• Больш высокая эфектыўнасць

• Меншае вылучэнне цяпла

• Выдатная нізкая хуткасць

• Палепшаны дынамічны водгук

• Зніжаны акустычны шум

FOC стаў стандартным алгарытмам кіравання для:

• Інтэграваныя рашэнні для серводвигателей

• Прамысловая аўтаматызацыя высокага класа

• Дакладная робататэхніка

• Электрамабілі

• Абсталяванне для вытворчасці паўправаднікоў

Табліца параўнання BLDC і PMSM

Чаму высокапрадукцыйныя галіны пераходзяць з BLDC на PMSM

1. Ліквідацыя пульсацыі крутоўнага моманту для дакладнага руху

Адзін з самых вялікіх недахопаў традыцыйных рухавікоў BLDC - гэта пульсацыі крутоўнага моманту.

Кожная падзея камутацыі выклікае раптоўнае змяненне току.

Гэта стварае:

• Механічны ўдар

• Вібрацыя вала

• Ваганне становішча

• Зніжэнне дакладнасці руху

Для многіх прыкладанняў гэта прымальна.

Для іншых гэта становіцца непрымальным.

Прыклады:

• Хірургічныя робаты

• Апрацоўка паўправадніковых пласцін

• Дакладнае аптычнае абсталяванне

• Карданныя падвесы камеры высокага класа

• Каардынатна-вымяральныя машыны

У гэтых прыкладаннях нават мікраскапічная вібрацыя ўплывае на якасць прадукцыі.

PMSM, які кіруецца алгарытмам кіравання FOC, стварае бесперапынны электрамагнітны крутоўны момант, значна памяншаючы пульсацыі і забяспечваючы выключна плыўны рух.

2. Лепшыя цеплавыя характарыстыкі пры пастаяннай нагрузцы

Эфектыўнасць рухавіка - гэта не толькі эканомія энергіі.

Цяпло непасрэдна ўплывае на:

• Жыццё падшыпніка

• Стабільнасць магніта

• Ізаляцыя абмоткі

• Надзейнасць кантролера

Традыцыйныя рухавікі BLDC ствараюць дадатковыя гарманічныя токі з-за трапецападобнай камутацыі.

Гэтыя гармонікі павялічваюцца:

• Страты медзі

• Страты жалеза

• Страты на віхравыя токі

З павышэннем працоўнай тэмпературы доўгатэрміновая надзейнасць зніжаецца.

Рухавікі PMSM мінімізуюць утрыманне гаранік праз сінусоідны кантроль току.

Перавагі ўключаюць:

• Больш нізкая працоўная тэмпература

• Палепшаная магчымасць бесперапыннай працы

• Палепшаная прадукцыйнасць пры перагрузцы

• Больш працяглы тэрмін службы

Гэта тлумачыць, чаму прамысловыя серварухавікі амаль выключна выкарыстоўваюць тэхналогію PMSM.

3. Ультра-нізкі ўзровень шуму

Сучасныя вытворчыя ўмовы ўсё часцей патрабуюць больш ціхага абсталявання.

Заводы, якія вырабляюць:

• Медыцынскія прылады

• Лабараторныя прыборы

• Бытавая электроніка

• Паўправадніковыя кампаненты

павінен звесці да мінімуму акустычны шум.

Рухавікі BLDC выдаюць характэрныя пстрычкі падчас камутацыі.

Рухавікі PMSM, якія працуюць ва ўмовах FOC, выглядаюць амаль бясшумнымі, таму што электрамагнітны крутоўны момант застаецца амаль нязменным на працягу ўсяго кручэння.

Многія інжынеры, пераводзячы электрычныя скейтборды з трапецападобнага кіравання на рэжым VESC FOC, адразу заўважаюць больш плаўнае паскарэнне і значна цішэйшую працу.

Той жа прынцып дзейнічае і для прамысловых сервосистем.

Кіраўніцтва па выбары тэхнікі: выбар паміж BLDC і PMSM

Выбар паміж бесщеточным рухавіком пастаяннага току (BLDC) і сінхронным рухавіком з пастаяннымі магнітамі (PMSM) уключае значна больш, чым параўнанне характарыстык крутоўнага моманту або хуткасці. Правільны выбар залежыць ад патрабаванняў да прадукцыйнасці прыкладання, працоўнага асяроддзя, стратэгіі кіравання і агульнай кошту валодання. Рухавік, які добра працуе ў астуджальным вентылятары, можа не падысці для сумеснага робата, роўна як высокадакладны серварухавік можа быць непатрэбным для простай канвеернай сістэмы.

Наступныя інжынерныя меркаванні могуць дапамагчы OEM-вытворцам, машынабудаўнікам і інжынерам-канструктарам выбраць найбольш прыдатную тэхналогію рухавіка для сваіх праектаў.

1. Улічвайце агульны кошт сістэмы, а не толькі цану рухавіка

Выбар рухавіка павінен пачынацца з ацэнкі агульнай кошту сістэмы , уключаючы рухавік, кантролер, прылады зваротнай сувязі, праводку, увод у эксплуатацыю і доўгатэрміновае абслугоўванне.

Для прыкладанняў, дзе кошт з'яўляецца асноўнай праблемай, а патрабаванні да руху адносна простыя, рухавік BLDC часта з'яўляецца найбольш эканамічным рашэннем. Стандартны рухавік BLDC у спалучэнні з датчыкам Хола і шасціступеньчатым драйверам забяспечвае надзейную працу з простай архітэктурай кіравання.

Тыповыя вобласці прымянення:

• Прамысловыя і камерцыйныя вентылятары

• Вадзяныя і цыркуляцыйныя помпы

• Паветраныя кампрэсары

• Газонная і садовая тэхніка

• Матэрыяльныя канвееры

• Харчовыя машыны

• Камерцыйная кухонная тэхніка

З іншага боку, калі прылажэнне патрабуе высокай дакладнасці, плыўнага руху або пашыранага кантролю хуткасці, інвестыцыі ў сістэму на аснове PMSM могуць значна палепшыць прадукцыйнасць машыны і з часам знізіць эксплуатацыйныя выдаткі. Нягледзячы на ​​тое, што першапачатковыя інвестыцыі вышэйшыя, павышэнне эфектыўнасці, меншая вібрацыя і меншае абслугоўванне часта забяспечваюць лепшую аддачу на працягу ўсяго тэрміну службы абсталявання.

2. Ацэнка дакладнасці пазіцыянавання і дакладнасці руху

Дакладнасць руху - адно з самых вялікіх адрозненняў паміж BLDC і PMSM.

Традыцыйныя рухавікі BLDC з шасціступеньчатай камутацыяй адчуваюць ваганні крутоўнага моманту падчас пераключэння фаз. Хоць гэтыя ваганні прымальныя для бесперапыннага кручэння, яны могуць уплываць на дакладнасць пазіцыянавання і стабільнасць на нізкай хуткасці.

Для прыкладанняў, якія патрабуюць дакладнага кіравання рухам, PMSM з арыентаваным на поле кіраваннем (FOC) . пераважным рашэннем з'яўляецца Падтрымліваючы бесперапынны кантроль магнітнага поля ротара, FOC забяспечвае плаўны выхад крутоўнага моманту і высокадакладны кантроль становішча.

Рухавікі PMSM ідэальна падыходзяць для такіх прыкладанняў, як:

• Прамысловыя сервосистемы

• Апрацоўчыя цэнтры з ЧПУ

• SCARA і сучлененыя робаты

• Абсталяванне для апрацоўкі паўправадніковых пласцін

• Падборшчыкі

• Аўтаматызаваныя сістэмы аптычнага кантролю

• Медыцынскае абсталяванне для візуалізацыі

У спалучэнні з магнітнымі кадавальнікамі высокай раздзяляльнасці, , аптычнымі кадавальнікамі або абсалютнымі кадавальнікамі , PMSM могуць дасягнуць выключнай паўтаральнасці і дакладнасці пазіцыянавання, што робіць іх незаменнымі ў дакладнай аўтаматызацыі.

3. Падбярыце рухавік да неабходнага дыяпазону хуткасцей і дынамічнай рэакцыі

Многія сучасныя сістэмы аўтаматызацыі патрабуюць не толькі пастаяннай хуткасці. Прыкладанні часта прадугледжваюць хуткае паскарэнне, частыя запускі і прыпынкі і стабільную працу ў шырокім дыяпазоне хуткасцей.

Рухавікі BLDC забяспечваюць добрае паскарэнне і добра падыходзяць для прыкладанняў з умеранымі зменамі хуткасці. Тым не менш, яны становяцца менш эфектыўнымі і больш цяжкімі для плаўнага кіравання на вельмі нізкіх або вельмі высокіх хуткасцях.

PMSM даюць відавочную перавагу, таму што яны падтрымліваюць пашыраныя функцыі кіравання, такія як кіраванне аслабленнем поля , што дазваляе рухавіку працаваць вышэй за базавую хуткасць, захоўваючы пры гэтым стабільныя характарыстыкі крутоўнага моманту. У спалучэнні з FOC PMSM таксама забяспечваюць больш хуткую дынамічную рэакцыю і лепшае рэгуляванне хуткасці падчас змены нагрузкі.

Гэта робіць PMSM асабліва прыдатнымі для:

• Прывадныя сістэмы AGV і AMR

• Цягавыя рухавікі электрамабіляў

• Высакахуткасныя прамысловыя шпіндзелі

• Ўпаковачныя машыны

• Тэкстыльнае абсталяванне

• Друкавальныя і пераўтваральныя машыны

• Аўтаматызаваныя лагістычныя сістэмы

Для прыкладанняў, якія патрабуюць як высокага крутоўнага моманту на нізкай хуткасці, так і надзейнай працы на высокай хуткасці, тэхналогія PMSM забяспечвае большую гнуткасць.

4. Улічвайце цеплавыя характарыстыкі і бесперапынную працу

Цяпло з'яўляецца адным з асноўных фактараў, якія ўплываюць на тэрмін службы і эфектыўнасць рухавіка.

Рухавікі BLDC, якія працуюць з шасціступеньчатай камутацыяй, ствараюць больш высокія гарманічныя токі, якія павялічваюць страты медзі і жалеза пры пастаяннай нагрузцы. У складаных умовах эксплуатацыі гэта можа прывесці да павышэння тэмпературы і зніжэння доўгатэрміновай надзейнасці.

PMSM, якія кіруюцца сінусоідным токам праз FOC, ствараюць больш плаўны электрамагнітны крутоўны момант з меншай колькасцю гарманічных страт. У выніку яны звычайна працуюць пры больш нізкіх тэмпературах пры аднолькавых умовах нагрузкі.

Праграмы, якія патрабуюць бесперапыннай працы, асабліва выйграюць ад тэхналогіі PMSM, у тым ліку:

• Прамысловыя помпы

• Кампрэсары

• Аўтаматызаваныя вытворчыя лініі

• Абсталяванне для вытворчасці паўправаднікоў

• Медыцынскае лабараторнае абсталяванне

• Рухавыя сістэмы электрамабіляў

Больш нізкія працоўныя тэмпературы дапамагаюць падоўжыць тэрмін службы падшыпнікаў, захаваць прадукцыйнасць магніта і палепшыць надзейнасць ізаляцыі, што ў канчатковым выніку зніжае выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне.

5. Ацаніце патрабаванні да шуму і вібрацыі

Шум і вібрацыя становяцца ўсё больш важнымі пры праектаванні, асабліва ў галінах, дзе абсталяванне працуе побач з персаналам або адчувальнымі інструментамі.

Рэзкія пераходы току, звязаныя з шасціступеньчатым кіраваннем BLDC, ствараюць пульсацыі крутоўнага моманту , якія могуць ствараць чутны шум і механічную вібрацыю.

Нягледзячы на ​​тое, што гэта прымальна для многіх прамысловых ужыванняў, яно можа не адпавядаць патрабаванням абсталявання высокага класа.

PMSM з выкарыстаннем FOC забяспечваюць амаль бесперапынны выхад крутоўнага моманту, што прыводзіць да:

• Ніжэйшы акустычны шум

• Паменшаная механічная вібрацыя

• Палепшаная аздабленне паверхні пры механічнай апрацоўцы

• Большая стабільнасць на нізкіх хуткасцях

• Палепшаны карыстальніцкі досвед спажывецкіх і медыцынскіх вырабаў

Праца з нізкім узроўнем шуму асабліва важная ў:

• Медыцынскія прылады

• Аўтаматызацыя лабараторыі

• Сумесныя робаты

• Сістэмы стабілізацыі камеры

• Дакладнае інспекцыйнае абсталяванне

• Вытворчасць паўправаднікоў

6. Выберыце правільную сістэму зваротнай сувязі

Прадукцыйнасць рухавіка цесна звязана з якасцю яго сістэмы зваротнай сувязі.

Рухавікі BLDC звычайна выкарыстоўваюць датчыкі Хола для асноўнага вызначэння становішча ротара. Датчыкі Хола забяспечваюць надзейную камутацыю і дастатковыя для прыкладанняў, дзе не патрабуецца дакладнае пазіцыянаванне.

PMSM часта ўключаюць у сябе больш дасканалыя прылады зваротнай сувязі, у тым ліку:

• Інкрэментальныя кадавальнікі

• Абсалютныя кодэры

• Магнітныя кодэры

• Аптычныя кодэры

• Рэзолвер сістэмы зваротнай сувязі

Гэтыя датчыкі забяспечваюць замкнёнае кіраванне сервоприводом з больш высокай дакладнасцю, больш хуткай рэакцыяй і лепшым адхіленнем перашкод, што робіць іх неабходнымі для дакладнай аўтаматызацыі.

7. Улічвайце патрабаванні да працоўнага асяроддзя і надзейнасці

Асяроддзе прымянення гуляе значную ролю ў выбары рухавіка.

Незалежна ад таго, выбіраюць рухавік BLDC або PMSM, інжынеры павінны ацаніць якасць вытворчасці і асаблівасці аховы навакольнага асяроддзя, у тым ліку:

• Сістэмы высокатэмпературнай ізаляцыі

• IP-абарона ад пылу і вільгаці

• Устойлівасць да распылення солі для агрэсіўных асяроддзяў

• Прэцызійныя збалансаваныя ротары

• Працэсы аўтаматычнай намоткі статара

• Вакуумная насычэнне пад ціскам (VPI)

• Высакаякасныя падшыпнікі для павелічэння тэрміну службы

Прамысловыя прымянення, якія працуюць у цяжкіх умовах, напрыклад, горназдабыўная прамысловасць, марское абсталяванне, харчовая прамысловасць і аўтаматызацыя на адкрытым паветры, патрабуюць рухавікоў, прызначаных для доўгатэрміновай даўгавечнасці, а не проста высокай прадукцыйнасці.

8. Думайце не толькі пра рухавік: абярыце поўнае рашэнне для кіравання рухам

У сучаснай індустрыі аўтаматызацыі рухавік з'яўляецца толькі адным з кампанентаў агульнай сістэмы кіравання рухам.

Паспяховы дызайн таксама залежыць ад:

• Сумяшчальнасць драйвера матора

• Алгарытмы кіравання

• Пратаколы сувязі (CANopen, EtherCAT, Modbus і інш.)

• Інтэграцыя кодэра

• Магчымасці налады праграмнага забеспячэння

• Дыягностыка сістэмы

• Будучая маштабаванасць

Для многіх прасунутых прыкладанняў інтэграванае рашэнне серварухавіка — аб'яднанне рухавіка, драйвера, кадавальніка і кантролера ў адзін кампактны блок — можа паменшыць складанасць праводкі, спрасціць мантаж, павысіць надзейнасць і скараціць час уводу машыны ў эксплуатацыю.

Кароткае кіраўніцтва па выбары

Канчатковая рэкамендацыя

Не існуе універсальнага «лепшага» рухавіка — ёсць толькі лепшы рухавік для пэўнага прымянення. Рухавікі BLDC застаюцца ідэальным выбарам для недарагіх сістэм, якія патрабуюць надзейнага кантролю хуткасці і простай рэалізацыі. PMSM , асабліва ў спалучэнні з перадавым алгарытмам кіравання FOC , выдатныя ў прыкладаннях, якія патрабуюць высокай дакладнасці, плаўнага крутоўнага моманту, нізкага ўзроўню шуму, найвышэйшай эфектыўнасці і хуткага дынамічнага рэагавання.

Для OEM-вытворцаў і вытворцаў абсталявання, якія распрацоўваюць сістэмы аўтаматызацыі наступнага пакалення, ацэнка ўсяго рашэння кіравання рухам — у тым ліку рухавіка, кантролера, прылады зваротнай сувязі і патрабаванняў да прыкладанняў — прывядзе да больш надзейнай, эфектыўнай і перспектыўнай канструкцыі.

Урокі супольнасці з адкрытым зыходным кодам

SimpleFOC і VESC дэмакратызуюць кантроль PMSM

Дзесяць гадоў таму ўкараненне FOC патрабавала дарагіх кантролераў DSP і глыбокага матэматычнага вопыту.

Сёння платформы з адкрытым зыходным кодам, такія як SimpleFOC і VESC, рэзка знізілі крывую навучання.

Інжынеры цяпер могуць ствараць перадавыя сістэмы кіравання PMSM з выкарыстаннем даступных мікрасхем, уключаючы:

• STM32

• ESP32

• Кантролеры, сумяшчальныя з Arduino

Гэтыя структуры аўтаматычна апрацоўваюць:

• Трансфармацыя Кларка

• Трансфармацыя парку

• Касмічны вектар ШІМ

• Кантроль контуру току

• Ацэнка пазіцыі

Распрацоўшчыкі могуць засяродзіцца на канструкцыі машыны, а не на рухальнай матэматыцы.

Ператварэнне даступнага абсталявання BLDC у высокапрадукцыйныя сістэмы руху

Многія рухавікі апярэджання класа для хобі, якія першапачаткова прадаваліся як рухавікі BLDC, цяпер забяспечваюць надзвычай плаўную працу ў спалучэнні з кантролерам FOC.

Гэта дэманструе важную галіновую тэндэнцыю.

Усё часцей кантролер вызначае прадукцыйнасць гэтак жа, як і сам рухавік.

Складанае праграмнае забеспячэнне можа разблакіраваць дакладнасць, якую калісьці зарэзервавалі для прамысловых сервасістэм прэміум-класа.

Будучыя тэндэнцыі: Мяжа паміж BLDC і PMSM становіцца менш выразнай

Паколькі мікракантролеры становяцца больш магутнымі і даступнымі, удасканаленыя алгарытмы кіравання хутка замяняюць традыцыйную шасціступеньчатую камутацыю.

Вытворцы ўсё часцей выкарыстоўваюць:

• Бессенсорный FOC

• Інтэграваныя рашэнні для серводвигателей

• Настройка рухавіка з дапамогай штучнага інтэлекту

• Прагнастычнае кіраванне тэмпературай

• Аптымізацыя лічбавага двайніка

Замест таго, каб пытацца, ці з'яўляецца рухавік BLDC або PMSM, інжынеры ўсё часцей ацэньваюць поўнае рашэнне кіравання рухам , уключаючы канструкцыю рухавіка, тэхналогію кодэра, інтэлект кантролера і патрабаванні да прыкладанняў.

Для высокадакладнай аўтаматызацыі PMSM з кіраваннем FOC становіцца пераважным галіновым стандартам. Між тым, рухавікі BLDC працягваюць забяспечваць выключную каштоўнасць для недарагіх і вялікіх аб'ёмаў прымянення, дзе прастата і надзейнасць застаюцца галоўнымі мэтамі.

Часта задаюць пытанні (FAQ)

1. Ці можа драйвер BLDC кіраваць рухавіком PMSM?

У некаторых выпадках так. Аднак традыцыйны шасціступеньчаты драйвер BLDC не можа ў поўнай меры выкарыстаць плаўны крутоўны момант, эфектыўнасць і дакладнасць рухавіка PMSM. Для аптымальнай прадукцыйнасці PMSM павінен спалучацца з FOC-сумяшчальным кантролерам.

2. Чаму многія інжынеры кажуць, што рухавікі BLDC насамрэч з'яўляюцца рухавікамі пераменнага току?

Хоць рухавікі BLDC сілкуюцца ад крыніцы пастаяннага току, кантролер пераўтворыць пастаяннае напружанне ў трохфазныя пераменныя токі . З пункту гледжання рухавіка, і BLDC, і PMSM з'яўляюцца сінхроннымі машынамі пераменнага току з ротарамі з пастаяннымі магнітамі.

3. Які рухавік лепш для прамысловых сервосистем?

Для прыкладанняў, якія патрабуюць высокай дакладнасці пазіцыянавання, плаўнай працы на нізкіх хуткасцях, мінімальнай пульсацыі крутоўнага моманту і выдатнай дынамічнай рэакцыі, рухавікі PMSM з кіраваннем FOC застаюцца пераважным рашэннем. Рухавікі BLDC лепш падыходзяць для прымянення, дзе кошт, прастата і надзейная прадукцыйнасць больш важныя, чым звышвысокая дакладнасць.

Супрацоўнічайце з дасведчаным вытворцам сродкаў кіравання рухам

Выбар паміж рухавіком BLDC і рухавіком PMSM - гэта больш, чым параўнанне спецыфікацый - гэта патрабуе супастаўлення рухавіка, кантролера, прылады зваротнай сувязі і патрабаванняў прыкладання ў поўную сістэму кіравання рухам.

Дзякуючы больш чым 15-гадоваму вопыту вытворчасці рухавікоў і кіравання рухам, , Jkongmotor забяспечвае індывідуальныя рухавікі BLDC, , рухавікі PMSM , , інтэграваныя серварухавікі , рухавікі-рэдуктары і комплексныя рашэнні для кіравання рухам для прамысловай аўтаматызацыі, робататэхнікі, паўправадніковага абсталявання, медыцынскіх прыбораў, AGV, AMR і электрычнай мабільнасці.

Незалежна ад таго, распрацоўваеце вы новую машыну або мадэрнізуеце існуючую сістэму, наша каманда інжынераў можа дапамагчы вам выбраць найбольш эфектыўнае, надзейнае і эканамічнае рашэнне рухавіка. Звяжыцеся з Jkongmotor сёння, каб абмеркаваць вашу заяўку і даведацца, як правільны рухавік з пастаяннымі магнітамі можа палепшыць прадукцыйнасць, эфектыўнасць і доўгатэрміновую надзейнасць вашай машыны.