PMSM vs BLDC Motors. Ամբողջական ինժեներական ուղեցույց արդյունաբերական ավտոմատացման, ռոբոտաշինության և էլեկտրական մեքենաների համար ճիշտ շարժիչ ընտրելու համար

Ներածություն. Հասկանալով իրական տարբերությունը PMSM և BLDC շարժիչների միջև

Քանի որ արդյունաբերական ավտոմատացումը, ռոբոտաշինությունը, բժշկական սարքավորումները, կիսահաղորդիչների արտադրությունը և էլեկտրական մեքենաները շարունակում են զարգանալ, առանց խոզանակների շարժիչները դարձել են շարժման բարձր արդյունավետության վերահսկման նախընտրելի լուծումը: Այնուամենայնիվ, շատ ինժեներներ, մեքենաշինողներ և գնումների մենեջերներ դեռևս պայքարում են մեկ հիմնարար հարցի հետ.

Արդյո՞ք պետք է ընտրեմ BLDC շարժիչ, թե՞ PMSM շարժիչ:

Շփոթմունքը հասկանալի է. Երկու շարժիչներն էլ օգտագործում են մշտական ​​մագնիսներ , երկուսն էլ վերացնում են ածխածնային խոզանակները, և երկուսն էլ պահանջում են էլեկտրոնային կարգավորիչներ: Շատ առցանց քննարկումներ, նույնիսկ Reddit-ի և ինժեներական ֆորումների փորձառու ինժեներների միջև, սկսվում են նույն հարցով.

'Մի՞թե BLDC շարժիչը պարզապես PMSM չէ այլ կարգավորիչով:'

Պատասխանը և՛ այո է, և՛ ոչ.

Էլեկտրամագնիսական տեսանկյունից և՛ BLDC, և՛ PMSM-ը մշտական ​​մագնիսով համաժամանակյա շարժիչներ են, որոնք սնուցվում են եռաֆազ AC հոսանքներով , թեև դրանք սովորաբար մատակարարվում են DC հոսանքի աղբյուրից՝ ինվերտորի միջոցով: Իրական տարբերությունը շարժիչի կառուցման, հետևի EMF բնութագրերի, ոլորուն դիզայնի և, ամենակարևորը, կառավարման ալգորիթմի մեջ է:.

Սխալ շարժիչ ընտրելը կարող է հանգեցնել.

• Ավելի բարձր թրթռում և ոլորող մոմենտ ալիք

• Գործառնական աղմուկի ավելացում

• Ավելի ցածր դիրքավորման ճշգրտություն

• Նվազեցված արդյունավետությունը շարունակական բեռի տակ

• Մեքենայի շահագործման ընթացքում սպասարկման ավելի բարձր ծախսեր

Այս համապարփակ ինժեներական ուղեցույցը բացատրում է միջև եղած տարբերությունները BLDC-ն ընդդեմ PMSM-ի , համեմատում է դրանց գործառնական սկզբունքները, վերլուծում դրանց կատարումը իրական աշխարհում և ապահովում է գործնական ընտրության առաջարկություններ արդյունաբերական սարքավորումներ արտադրողների և OEM դիզայներների համար:

Ի՞նչ են BLDC և PMSM շարժիչները:

Անխոզանակ DC (BLDC) շարժիչները և Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSM) շարժիչային տեխնոլոգիաներից ամենաշատ օգտագործվող երկուսն են ժամանակակից շարժման կառավարման մեջ: Դրանք հանդիպում են արդյունաբերական ավտոմատացումից և ռոբոտաշինությունից մինչև բժշկական սարքեր, էլեկտրական մեքենաներ (EVs), կիսահաղորդչային սարքավորումներ և սպառողական էլեկտրոնիկա:

Չնայած դրանք հաճախ քննարկվում են որպես երկու առանձին շարժիչների տեսակներ, դրանք իրականում պատկանում են նույն ընտանիքին մշտական ​​մագնիսների համաժամանակյա մեքենաների : Երկուսն էլ օգտագործում են բարձր արդյունավետության մշտական ​​մագնիսներ ռոտորի և եռաֆազ ստատորի ոլորունների վրա՝ պտտվող մագնիսական դաշտ ստեղծելու համար: Ի տարբերություն ավանդական խոզանակով DC շարժիչների, ոչ BLDC, ոչ էլ PMSM շարժիչները չեն պահանջում խոզանակներ կամ մեխանիկական կոմուտատորներ, ինչը հանգեցնում է ավելի բարձր արդյունավետության, ցածր սպասարկման, ավելի երկար ծառայության ժամկետի և բարելավված հուսալիության:

Ամենատարածված սխալ պատկերացումներից մեկն այն է, որ BLDC շարժիչն աշխատում է ուղղակի հոսանքով (DC), մինչդեռ PMSM-ն աշխատում է փոփոխական հոսանքով (AC) : Իրականում, երկու շարժիչներն էլ սնուցվում են DC էլեկտրամատակարարմամբ , որը փոխակերպվում է վերահսկվող եռաֆազ AC հոսանքի էլեկտրոնային ինվերտորի կամ շարժիչի վարորդի միջոցով: Տարբերությունը կայանում է ոչ թե էներգիայի աղբյուրի, այլ շարժիչի էլեկտրամագնիսական կառուցվածքի և դրա կառավարման եղանակի մեջ:

Ի՞նչ է BLDC շարժիչը:

Անխոզանակ DC շարժիչը (BLDC) նախագծված է trapezoidal հետին էլեկտրաշարժիչ ուժով (Back-EMF) և սովորաբար զուգակցվում է վեց քայլ կոմուտացիայի կարգավորիչի հետ: BLDC շարժիչների մեծ մասն առանձնանում է ստատորի կենտրոնացված ոլորուններով , ինչը թույլ է տալիս կոմպակտ կառուցվածք, բարձր մեկնարկային ոլորող մոմենտ և ծախսարդյունավետ արտադրություն:

Իրենց պարզ կառավարման մեթոդի և գերազանց արդյունավետության պատճառով BLDC շարժիչները լայնորեն օգտագործվում են այն ծրագրերում, որտեղ ցածր արագությամբ սահուն աշխատանքը ավելի քիչ կարևոր է, ներառյալ.

• Սառեցման օդափոխիչներ և HVAC համակարգեր

• Ջրի պոմպեր

• Էլեկտրական հեծանիվներ և սկուտերներ

• Էլեկտրական գործիքներ

• Առևտրային խոհանոցային սարքավորումներ

• Կենցաղային տեխնիկա

• Փոխակրիչ համակարգեր

BLDC շարժիչներն առաջարկում են գերազանց հավասարակշռություն կատարողականի և արժեքի միջև՝ դրանք դարձնելով հանրաճանաչ ընտրություն մեծածավալ OEM հավելվածների համար:

Jkongmotor ODM OEM հարմարեցված Bldc շարժիչի տեսակները

Bldc Motor Customized Service

Որպես պրոֆեսիոնալ առանց խոզանակի հոսանքի շարժիչներ արտադրող 13 տարի Չինաստանում, Jkongmotor-ն առաջարկում է տարբեր Bldc շարժիչներ՝ հարմարեցված պահանջներով, այդ թվում՝ 33 42 57 60 80 86 110 130 մմ, բացի այդ, փոխանցումատուփերը, արգելակները, կոդավորիչները, առանց խոզանակ շարժիչների վարորդներն ու ինտեգրված վարորդները ընտրովի են:

Ի՞նչ է PMSM-ը:

Մշտական ​​մագնիսով համաժամանակյա շարժիչը (PMSM) նախագծված է սինուսոիդային հետևի EMF- ով և սովորաբար օգտագործում է բաշխված ստատորի ոլորուններ : Վեց քայլ փոխարկման փոխարեն PMSM-ները սովորաբար վերահսկվում են դաշտային կողմնորոշված ​​կառավարման (FOC) ալգորիթմի միջոցով՝ Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM).

Այս առաջադեմ կառավարման ռազմավարությունը շարժիչին հնարավորություն է տալիս մատուցել.

• Հարթ և շարունակական ոլորող մոմենտ ելք

• Ծայրահեղ ցածր ոլորող մոմենտ ալիք

• Բարձր դիրքորոշման ճշգրտություն

• Գործառնական ցածր աղմուկ և թրթռում

• Բարձր արդյունավետություն արագության լայն տիրույթում

• Գերազանց դինամիկ արձագանք

Այս պատճառներով, PMSM-ները դարձել են նախընտրելի լուծում՝ պահանջելով շարժման վերահսկման ծրագրեր, ինչպիսիք են՝

• Արդյունաբերական servo համակարգեր

• Համագործակցային և արդյունաբերական ռոբոտներ

• CNC հաստոցներ

• Կիսահաղորդիչների արտադրության սարքավորումներ

• Բժշկական պատկերագրման և ախտորոշիչ սարքեր

• Ավտոմատացված կառավարվող մեքենաներ (AGVs) և ինքնավար շարժական ռոբոտներ (AMR)

• Էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների քաշման համակարգեր

BLDC ընդդեմ PMSM. Նույն ընտանիքը, տարբեր օպտիմիզացում

Չնայած BLDC և PMSM շարժիչները ունեն բազմաթիվ մեխանիկական նմանություններ, դրանք օպտիմիզացված են տարբեր կատարողական նպատակների համար: BLDC շարժիչը առաջնահերթություն է տալիս պարզությանը, մատչելիությանը և հուսալի շահագործմանը , ինչը այն դարձնում է իդեալական այնպիսի ծրագրերի համար, որտեղ արժեքը և վերահսկման հեշտությունը կարևոր են: Ի հակադրություն, PMSM-ը նախագծված է ճշգրտության, արդյունավետության, սահունության և բարձր դինամիկ կատարողականության համար , ինչը այն դարձնում է նախընտրելի ընտրություն առաջադեմ արդյունաբերական ավտոմատացման և սերվո ծրագրերի համար:

Այսօր երկու տեխնոլոգիաների միջև տարբերությունը դառնում է ավելի քիչ սահմանվող: աճող ընդունմամբ FOC կառավարման ալգորիթմների , շատ ժամանակակից առանց խոզանակ շարժիչներ կարող են հասնել ավելի հարթ աշխատանքի, քան ավանդական վեց քայլ համակարգերը: Քանի որ կարգավորիչի տեխնոլոգիան շարունակում է զարգանալ, ինժեներներն ավելի մեծ ուշադրություն են դարձնում շարժիչի և շարժիչի համակարգի վրա , այլ ոչ միայն շարժիչի տեսակի վրա՝ ընտրելով այն համակցությունը, որը լավագույնս համապատասխանում է հավելվածի պահանջներին ճշգրտության, արդյունավետության, աղմուկի և ընդհանուր կատարողականության համար:

Խորը տեխնիկական համեմատություն. PMSM vs BLDC Motors

Ռոտորի և ստատորի ոլորման ձևավորում

Չնայած երկու շարժիչներն էլ օգտագործում են մշտական ​​մագնիսական ռոտորներ, նրանց ստատորի ոլորման դասավորությունը զգալիորեն տարբերվում է:

BLDC Motor Construction

BLDC շարժիչները սովորաբար օգտագործում են կենտրոնացված ոլորուններ.

Բնութագրերը ներառում են.

• Trapezoidal back EMF

• Ավելի պարզ ոլորման գործընթաց

• Ավելի ցածր արտադրության արժեքը

• Ավելի բարձր պտտվող ոլորող մոմենտ

• Ավելի նկատելի ոլորող մոմենտ ալիք

Կենտրոնացված ոլորուն թույլ է տալիս արտադրողներին տնտեսապես արտադրել կոմպակտ շարժիչներ՝ միաժամանակ ապահովելով բարձր մեկնարկային ոլորող մոմենտ:

Այս դիզայնը իդեալական է հետևյալի համար.

• Սառեցման երկրպագուներ

• Պոմպեր

• Էլեկտրական սկուտերներ

• Էլեկտրական գործիքներ

• Կենցաղային տեխնիկա

PMSM Motor Construction

PMSM շարժիչները սովորաբար օգտագործում են բաշխված ստատորի ոլորուններ.

Այս կոնֆիգուրացիան արտադրում է.

• Գրեթե սինուսոիդային հետևի EMF

• Մագնիսական հոսքի ավելի միասնական բաշխում

• Նվազեցված ներդաշնակության աղավաղումը

• Ավելի ցածր թրթռում

• Ավելի մեծ ոլորող մոմենտ սահունություն

Բաշխված ոլորման օրինաչափության պատճառով PMSM շարժիչները ձեռք են բերում ավելի լավ էլեկտրամագնիսական հավասարակշռություն, ինչը նրանց դարձնում է նախընտրելի լուծում շարժման ճշգրիտ վերահսկման համար:

Տիպիկ հավելվածները ներառում են.

• Արդյունաբերական servo համակարգեր

• Համագործակցային ռոբոտներ

• CNC մեքենաներ

• Կիսահաղորդչային սարքավորումներ

• Բժշկական պատկերային համակարգեր

• Էլեկտրական մեքենաների քարշիչ շարժիչներ

Հիմնական տարբերությունը. Վեց քայլ կոմուտացիա ընդդեմ FOC կառավարման ալգորիթմի

BLDC և PMSM շարժիչների միջև ամենակարևոր տարբերությունն այն է, թե ինչպես են դրանք կառավարվում.

BLDC շարժիչի կառավարում. վեց քայլ կոմուտացիա

Ավանդական BLDC համակարգերը գործում են վեց քայլ կոմուտացիայի միջոցով.

Գործողության ընթացքում.

• Միայն երկու շարժիչի փուլերը միաժամանակ հոսում են:

• Ընթացքը կտրուկ փոխվում է յուրաքանչյուր 60 էլեկտրական աստիճանով:

• Ռոտորի դիրքը սովորաբար հայտնաբերվում է Hall սենսորների միջոցով:

Առավելությունները ներառում են.

• Կարգավորիչի պարզ ձևավորում

• Սարքավորումների ցածր արժեքը

• Հեշտ իրականացում

• Արագ գործարկում

Այնուամենայնիվ, յուրաքանչյուր անցումային իրադարձություն ներկայացնում է ընթացիկ ընդհատումներ:

Արդյունքը հետևյալն է.

• Ավելի մեծ ոլորող մոմենտ ալիք BLDC-ում

• Մեխանիկական թրթռում

• Ձայնային անջատման աղմուկ

• Նվազեցված սահունություն ցածր արագությամբ

PMSM հսկողություն. դաշտային հսկողություն (FOC)

Ժամանակակից PMSM համակարգերը օգտագործում են դաշտային կողմնորոշված ​​հսկողություն (FOC) հետ միասին : տիեզերական վեկտորի PWM (SVPWM) .

Ի տարբերություն վեց քայլ փոխարկման.

• Բոլոր երեք փուլերը մնում են անընդհատ էներգիայով:

• Ընթացիկ վեկտորները սահուն պտտվում են:

• Ռոտորի մագնիսական հոսքը վերահսկվում է ինքնուրույն:

• Մոմենտը և հոսքը մաթեմատիկորեն անջատված են:

Առավելությունները զգալի են.

• Ծայրահեղ հարթ ոլորող մոմենտ ելք

• Ավելի բարձր արդյունավետություն

• Ավելի ցածր ջերմության արտադրություն

• Գերազանց ցածր արագությամբ կատարում

• Գերազանց դինամիկ արձագանք

• Նվազեցված ակուստիկ աղմուկը

FOC-ը դարձել է ստանդարտ կառավարման ալգորիթմ՝

• Ինտեգրված սերվո շարժիչի լուծումներ

• Բարձրակարգ արդյունաբերական ավտոմատացում

• Ճշգրիտ ռոբոտաշինություն

• Էլեկտրական մեքենաներ

• Կիսահաղորդիչների արտադրության սարքավորումներ

BLDC vs PMSM Համեմատության Աղյուսակ

Ինչու են բարձր կատարողական արդյունաբերությունները BLDC-ից տեղափոխվում PMSM

1. Ճշգրիտ շարժման համար ոլորող ոլորող մոմենտ ստեղծելու վերացում

Ավանդական BLDC շարժիչների ամենամեծ թույլ կողմերից մեկը ոլորող մոմենտ ալիքն է.

Փոխարկման յուրաքանչյուր իրադարձություն առաջացնում է հոսանքի հանկարծակի փոփոխություն:

Սա ստեղծում է.

• Մեխանիկական ցնցում

• Լիսեռի թրթռում

• Դիրքի տատանում

• Նվազեցված շարժման ճշգրտությունը

Շատ դիմումների համար սա ընդունելի է:

Մյուսների համար դա դառնում է անընդունելի։

Օրինակները ներառում են.

• Վիրաբուժական ռոբոտներ

• Կիսահաղորդչային վաֆլի մշակում

• Ճշգրիտ օպտիկական սարքավորումներ

• Բարձրակարգ տեսախցիկի գիմբալներ

• Կոորդինատային չափիչ մեքենաներ

Այս ծրագրերում նույնիսկ մանրադիտակային թրթռումը ազդում է արտադրանքի որակի վրա:

առաջնորդվող PMSM-ն FOC կառավարման ալգորիթմով առաջացնում է շարունակական էլեկտրամագնիսական ոլորող մոմենտ՝ կտրուկ նվազեցնելով ալիքները և ապահովելով բացառիկ հարթ շարժում:

2. Ավելի լավ ջերմային կատարում շարունակական բեռի տակ

Շարժիչի արդյունավետությունը կապված է ոչ միայն էներգիայի խնայողության հետ:

Ջերմությունն ուղղակիորեն ազդում է.

• Կյանք կրելը

• Մագնիսների կայունություն

• Փաթաթման մեկուսացում

• Վերահսկիչի հուսալիություն

Ավանդական BLDC շարժիչները լրացուցիչ ներդաշնակ հոսանքներ են արտադրում trapezoidal կոմուտացիայի պատճառով:

Այս ներդաշնակությունները մեծանում են.

• Պղնձի կորուստ

• Երկաթի կորուստ

• Փոթորիկ հոսանքի կորուստ

Քանի որ աշխատանքային ջերմաստիճանը բարձրանում է, երկարաժամկետ հուսալիությունը նվազում է:

PMSM շարժիչները նվազագույնի են հասցնում ներդաշնակության պարունակությունը սինուսոիդային հոսանքի կառավարման միջոցով:

Առավելությունները ներառում են.

• Ավելի ցածր աշխատանքային ջերմաստիճան

• Ավելի լավ շարունակական աշխատանքային կարողություն

• Բարելավված գերբեռնվածության կատարումը

• Ավելի երկար ծառայության ժամկետ

Սա բացատրում է, թե ինչու արդյունաբերական սերվո շարժիչները գրեթե բացառապես օգտագործում են PMSM տեխնոլոգիան:

3. Ուլտրա-ցածր աղմուկի շահագործում

Ժամանակակից արտադրական միջավայրերը գնալով ավելի անաղմուկ սարքավորումներ են պահանջում:

Արտադրող գործարաններ.

• Բժշկական սարքեր

• Լաբորատոր գործիքներ

• Սպառողական էլեկտրոնիկա

• Կիսահաղորդչային բաղադրիչներ

պետք է նվազագույնի հասցնի ակուստիկ աղմուկը:

BLDC շարժիչները կոմուտացիայի ժամանակ արտադրում են բնորոշ սեղմման ձայներ:

PMSM շարժիչները, որոնք աշխատում են FOC-ի ներքո, գրեթե անձայն են թվում, քանի որ էլեկտրամագնիսական ոլորող մոմենտը մնում է գրեթե անփոփոխ ամբողջ պտույտի ընթացքում:

Շատ ինժեներներ, որոնք արդիականացնում են էլեկտրական սքեյթբորդները trapezoidal կառավարումից մինչև VESC FOC ռեժիմ, անմիջապես նկատում են ավելի սահուն արագացում և կտրուկ ավելի հանգիստ աշխատանք:

Նույն սկզբունքը վերաբերում է արդյունաբերական սերվո համակարգերին:

Ինժեներական ընտրության ուղեցույց. Ընտրություն BLDC-ի և PMSM-ի միջև

միջև ընտրությունը Անխոզանակ DC (BLDC) շարժիչի և մշտական ​​մագնիսով համաժամանակյա շարժիչի (PMSM) շատ ավելին է պահանջում, քան պտտող մոմենտը կամ արագության բնութագրերը համեմատելը: Ճիշտ ընտրությունը կախված է հավելվածի կատարողականի պահանջներից, գործառնական միջավայրից, վերահսկման ռազմավարությունից և սեփականության ընդհանուր արժեքից: Շարժիչը, որը լավ է աշխատում հովացման օդափոխիչում, չի կարող հարմար լինել համագործակցող ռոբոտի համար, ինչպես որ բարձր ճշգրտության սերվո շարժիչը կարող է անհարկի լինել պարզ փոխակրիչ համակարգի համար:

Հետևյալ ինժեներական նկատառումները կարող են օգնել OEM-ներին, մեքենաշինողներին և նախագծող ինժեներներին ընտրել իրենց նախագծերի համար ամենահարմար շարժիչի տեխնոլոգիան:

1. Հաշվի առեք համակարգի ընդհանուր արժեքը, ոչ միայն շարժիչի գինը

Շարժիչի ընտրությունը պետք է սկսվի գնահատելով համակարգի ընդհանուր արժեքը ՝ ներառյալ շարժիչը, կարգավորիչը, հետադարձ կապի սարքերը, լարերը, գործարկումը և երկարաժամկետ սպասարկումը:

Այն ծրագրերի համար, որտեղ արժեքը առաջնային խնդիր է, և շարժման պահանջները համեմատաբար պարզ են, BLDC շարժիչը հաճախ ամենատնտեսող լուծումն է: Ստանդարտ BLDC շարժիչը, որը զուգակցված է Hall սենսորով և վեց քայլ շարժիչով, ապահովում է հուսալի կատարում՝ պարզ կառավարման ճարտարապետությամբ:

Տիպիկ հավելվածները ներառում են.

• Արդյունաբերական և կոմերցիոն երկրպագուներ

• Ջրի և շրջանառության պոմպեր

• Օդային կոմպրեսորներ

• Մարգագետինների և պարտեզի սարքավորումներ

• Նյութական փոխակրիչներ

• Սննդի վերամշակման մեքենաներ

• Առևտրային խոհանոցային տեխնիկա

Մյուս կողմից, եթե հավելվածը պահանջում է բարձր ճշգրտություն, հարթ շարժում կամ առաջադեմ արագության վերահսկում, PMSM-ի վրա հիմնված համակարգում ներդրումներ կատարելը կարող է զգալիորեն բարելավել մեքենայի աշխատանքը և ժամանակի ընթացքում նվազեցնել գործառնական ծախսերը: Չնայած սկզբնական ներդրումներն ավելի բարձր են, բարելավված արդյունավետությունը, ցածր թրթռումը և սպասարկման նվազեցումը հաճախ ավելի լավ եկամուտ են բերում սարքավորման ծառայության ողջ կյանքի ընթացքում:

2. Գնահատեք դիրքավորման ճշգրտությունը և շարժման ճշգրտությունը

Շարժման ճշգրտությունը միջև ամենամեծ տարբերություններից մեկն է BLDC-ի և PMSM-ի .

Ավանդական BLDC շարժիչները, որոնք օգտագործում են վեց քայլ կոմուտացիա, զգում են մոմենտի տատանումները փուլային միացման ժամանակ: Չնայած ընդունելի է շարունակական պտտման համար, այս տատանումները կարող են ազդել դիրքավորման ճշգրտության և ցածր արագության կայունության վրա:

Շարժման ճշգրիտ հսկողություն պահանջող ծրագրերի համար դաշտային կողմնորոշված ​​հսկողությամբ (FOC) PMSM է: նախընտրելի լուծումը Պահպանելով ռոտորի մագնիսական դաշտի շարունակական հսկողությունը՝ FOC-ն ապահովում է սահուն ոլորող մոմենտ ելք և բարձր ճշգրիտ դիրքի վերահսկում:

PMSM շարժիչները իդեալական են այնպիսի ծրագրերի համար, ինչպիսիք են.

• Արդյունաբերական servo համակարգեր

• CNC հաստոցների կենտրոններ

• SCARA և հոդակապ ռոբոտներ

• Կիսահաղորդչային վաֆլի մշակման սարքավորումներ

• Ընտրելու և տեղադրելու մեքենաներ

• Ավտոմատացված օպտիկական ստուգման համակարգեր

• Բժշկական պատկերազարդման սարքավորումներ

Երբ զուգակցվում են բարձր լուծաչափով մագնիսական կոդավորիչների հետ, , օպտիկական կոդավորիչներով կամ բացարձակ կոդավորիչներով , PMSM-ները կարող են հասնել բացառիկ կրկնելիության և դիրքավորման ճշգրտության՝ դրանք դարձնելով անփոխարինելի ճշգրիտ ավտոմատացման մեջ:

3. Համապատասխանեցրեք շարժիչը պահանջվող արագության միջակայքին և դինամիկ արձագանքին

Շատ ժամանակակից ավտոմատացման համակարգեր պահանջում են ավելին, քան մշտական ​​արագությամբ շահագործում: Ծրագրերը հաճախ ներառում են արագ արագացում, հաճախակի մեկնարկներ և կանգառներ և կայուն կատարում արագության լայն տիրույթում:

BLDC շարժիչներն ապահովում են լավ արագացում և լավ հարմարվում են արագության չափավոր տատանումներով ծրագրերին: Այնուամենայնիվ, դրանք դառնում են ավելի քիչ արդյունավետ և ավելի դժվար է սահուն կառավարել չափազանց ցածր կամ շատ բարձր արագությամբ:

PMSM-ներն առաջարկում են հստակ առավելություն, քանի որ նրանք աջակցում են առաջադեմ կառավարման առանձնահատկություններ, ինչպիսիք են դաշտի թուլացման կառավարումը , ինչը թույլ է տալիս շարժիչին աշխատել իր հիմնական արագությունից՝ պահպանելով կայուն ոլորող մոմենտների բնութագրերը: FOC-ի հետ համատեղ՝ PMSM-ները նաև ապահովում են ավելի արագ դինամիկ արձագանք և արագության ավելի լավ կարգավորում բեռների փոփոխման ժամանակ:

Սա PMSM-ները հատկապես հարմար է դարձնում՝

• AGV և AMR շարժիչ համակարգեր

• Էլեկտրական մեքենաների քարշիչ շարժիչներ

• Բարձր արագությամբ արդյունաբերական spindles

• Փաթեթավորման մեքենաներ

• Տեքստիլ սարքավորումներ

• Տպագրական և փոխակերպման մեքենաներ

• Ավտոմատացված լոգիստիկ համակարգեր

Այն ծրագրերի համար, որոնք պահանջում են ինչպես բարձր ոլորող մոմենտ ցածր արագությամբ, այնպես էլ հուսալի շահագործում բարձր արագությամբ, PMSM տեխնոլոգիան ապահովում է ավելի մեծ ճկունություն:

4. Հաշվի առեք ջերմային արդյունավետությունը և շարունակական աշխատանքը

Ջերմությունը շարժիչի կյանքի տևողության և արդյունավետության վրա ազդող առաջնային գործոններից մեկն է:

BLDC շարժիչները, որոնք աշխատում են վեց քայլ կոմուտացիայով, առաջացնում են ավելի բարձր ներդաշնակ հոսանքներ, որոնք մեծացնում են պղնձի կորուստը և երկաթի կորուստը շարունակական բեռի դեպքում: Պահանջվող աշխատանքային պայմաններում դա կարող է հանգեցնել ավելի բարձր ջերմաստիճանի և երկարաժամկետ հուսալիության նվազմանը:

PMSM-ները, որոնք շարժվում են FOC-ի միջոցով սինուսոիդային հոսանքի միջոցով, արտադրում են ավելի հարթ էլեկտրամագնիսական ոլորող մոմենտ՝ ավելի քիչ ներդաշնակ կորուստներով: Որպես հետեւանք, նրանք սովորաբար աշխատում են ավելի ցածր ջերմաստիճաններում՝ նույն բեռի պայմաններում:

Շարունակական շահագործում պահանջող ծրագրերը հատկապես օգուտ են քաղում PMSM տեխնոլոգիայից, ներառյալ՝

• Արդյունաբերական պոմպեր

• Կոմպրեսորներ

• Ավտոմատացված արտադրական գծեր

• Կիսահաղորդիչների արտադրության սարքավորումներ

• Բժշկական լաբորատոր սարքավորումներ

• Էլեկտրական մեքենաների շարժիչ համակարգեր

Ցածր աշխատանքային ջերմաստիճաններն օգնում են երկարացնել առանցքակալների կյանքը, պահպանել մագնիսների արդյունավետությունը և բարելավել մեկուսացման հուսալիությունը՝ ի վերջո նվազեցնելով պահպանման ծախսերը:

5. Գնահատեք աղմուկի և թրթռման պահանջները

Աղմուկը և թրթռումը դառնում են ավելի կարևոր նախագծային նկատառումներ, հատկապես այն ոլորտներում, որտեղ սարքավորումները աշխատում են անձնակազմի կամ զգայուն գործիքների մոտ:

Վեց քայլ BLDC կառավարման հետ կապված հոսանքի կտրուկ անցումները ստեղծում են ոլորող մոմենտ ալիք , որը կարող է առաջացնել լսելի աղմուկ և մեխանիկական թրթռում:

Թեև սա ընդունելի է բազմաթիվ արդյունաբերական ծրագրերի համար, այն կարող է չհամապատասխանել բարձրակարգ սարքավորումների պահանջներին:

FOC օգտագործող PMSM-ները ապահովում են գրեթե շարունակական ոլորող մոմենտ ելք, ինչը հանգեցնում է.

• Ավելի ցածր ակուստիկ աղմուկ

• Նվազեցված մեխանիկական թրթռում

• Բարելավված մակերևույթի հարդարում մեքենայական կիրառություններում

• Ավելի մեծ կայունություն ցածր արագությամբ

• Ընդլայնված օգտագործողի փորձը սպառողական և բժշկական արտադրանքներում

Ցածր աղմուկով շահագործումը հատկապես կարևոր է հետևյալում.

• Բժշկական սարքեր

• Լաբորատոր ավտոմատացում

• Համագործակցային ռոբոտներ

• Տեսախցիկի կայունացման համակարգեր

• Ճշգրիտ ստուգման սարքավորումներ

• Կիսահաղորդիչների արտադրություն

6. Ընտրեք ճիշտ հետադարձ կապի համակարգը

Շարժիչի կատարումը սերտորեն կապված է իր հետադարձ կապի համակարգի որակի հետ:

BLDC շարժիչները սովորաբար օգտագործում են Hall էֆեկտի սենսորները ռոտորի դիրքի հիմնական հայտնաբերման համար: Դահլիճի տվիչները ապահովում են հուսալի փոխարկում և բավարար են այն ծրագրերի համար, որտեղ ճշգրիտ դիրքավորումը չի պահանջվում:

PMSM-ները հաճախ ներառում են ավելի առաջադեմ հետադարձ կապի սարքեր, այդ թվում՝

• Աճող կոդավորիչներ

• Բացարձակ կոդավորիչներ

• Մագնիսական կոդավորիչներ

• Օպտիկական կոդավորիչներ

• Լուծող հետադարձ կապի համակարգեր

Այս սենսորները հնարավորություն են տալիս փակ օղակի սերվո կառավարում ավելի բարձր ճշգրտությամբ, ավելի արագ արձագանքման և խանգարումների ավելի լավ մերժման, ինչը դրանք կարևոր է դարձնում ճշգրիտ ավտոմատացման համար:

7. Հաշվի առեք գործառնական միջավայրի և հուսալիության պահանջները

Շարժիչի ընտրության հարցում զգալի դեր է խաղում կիրառական միջավայրը:

Անկախ նրանից, թե ընտրելով BLDC կամ PMSM շարժիչ, ինժեներները պետք է գնահատեն արտադրության որակը և շրջակա միջավայրի պաշտպանության առանձնահատկությունները, ներառյալ.

• Բարձր ջերմաստիճանի մեկուսացման համակարգեր

• IP գնահատված պաշտպանություն փոշուց և խոնավությունից

• Աղի ցողման դիմադրություն քայքայիչ միջավայրի համար

• Ճշգրիտ հավասարակշռված ռոտորներ

• Ստատորի ոլորման ավտոմատ գործընթացներ

• Վակուումային ճնշման ներծծում (VPI)

• Բարձրորակ առանցքակալներ երկարաձգված ծառայության ժամկետի համար

Արդյունաբերական ծրագրերը, որոնք գործում են կոշտ միջավայրերում, ինչպիսիք են հանքարդյունաբերությունը, ծովային սարքավորումները, սննդի վերամշակումը և բացօթյա ավտոմատացումը, պահանջում են շարժիչներ, որոնք նախատեսված են երկարաժամկետ ամրության համար, այլ ոչ թե պարզապես բարձր արդյունավետության:

8. Մտածեք շարժիչից այն կողմ. Ընտրեք շարժման կառավարման ամբողջական լուծումը

Այսօրվա ավտոմատացման արդյունաբերության մեջ շարժիչը շարժման կառավարման ընդհանուր համակարգի միայն մեկ բաղադրիչն է:

Հաջող դիզայնը նույնպես կախված է.

• Շարժիչի վարորդի համատեղելիություն

• Կառավարման ալգորիթմներ

• Հաղորդակցման արձանագրություններ (CANopen, EtherCAT, Modbus և այլն)

• Կոդավորողի ինտեգրում

• Ծրագրային ապահովման թյունինգի հնարավորություններ

• Համակարգի ախտորոշում

• Ապագա մասշտաբայնություն

Բազմաթիվ առաջադեմ ծրագրերի համար սերվո շարժիչի ինտեգրված լուծումը, որը միավորում է շարժիչը, վարորդը, կոդավորիչը և կարգավորիչը մեկ կոմպակտ միավորի մեջ, կարող է նվազեցնել լարերի բարդությունը, պարզեցնել տեղադրումը, բարելավել հուսալիությունը և կրճատել մեքենայի գործարկման ժամանակը:

Արագ ընտրության ուղեցույց

Վերջնական հանձնարարական

Չկա ունիվերսալ 'լավագույն' շարժիչ. միայն լավագույն շարժիչը կոնկրետ կիրառման համար: BLDC շարժիչները մնում են իդեալական ընտրություն ծախսերի նկատմամբ զգայուն համակարգերի համար, որոնք պահանջում են հուսալի արագության վերահսկում և ուղղակի իրականացում: PMSM-ները , հատկապես, երբ զուգակցվում են առաջադեմ FOC կառավարման ալգորիթմի հետ , գերազանցում են այնպիսի ծրագրերում, որոնք պահանջում են բարձր ճշգրտություն, հարթ ոլորող մոմենտ, ցածր աղմուկ, բարձր արդյունավետություն և արագ դինամիկ արձագանք:

OEM-ների և սարքավորումներ արտադրողների համար, որոնք մշակում են հաջորդ սերնդի ավտոմատացման համակարգեր, շարժման կառավարման ամբողջ լուծումը գնահատելը , ներառյալ շարժիչը, կարգավորիչը, հետադարձ կապի սարքը և կիրառման պահանջները, կհանգեցնի ավելի հուսալի, արդյունավետ և ապագան պաշտպանող դիզայնի:

Դասեր բաց կոդով համայնքից

SimpleFOC-ը և VESC-ը դեմոկրատացնում են PMSM վերահսկողությունը

Մեկ տասնամյակ առաջ FOC-ի ներդրումը պահանջում էր թանկարժեք DSP կարգավորիչներ և խորը մաթեմատիկական փորձ:

Այսօր բաց կոդով պլատֆորմները, ինչպիսիք են SimpleFOC-ը և VESC-ը, կտրուկ իջեցրել են ուսուցման կորը:

Ինժեներներն այժմ կարող են կառուցել առաջադեմ PMSM կառավարման համակարգեր՝ օգտագործելով մատչելի MCU-ներ, ներառյալ՝

• STM32

• ESP32

• Arduino-ի հետ համատեղելի կարգավորիչներ

Այս շրջանակները ավտոմատ կերպով մշակում են՝

• Clarke Transform

• Park Transform

• Տիեզերական վեկտոր PWM

• Ընթացիկ հանգույցի կառավարում

• Դիրքի գնահատում

Մշակողները կարող են կենտրոնանալ մեքենաների նախագծման վրա, այլ ոչ թե շարժիչի մաթեմատիկայի վրա:

Մատչելի BLDC սարքաշարը վերածելով բարձր արդյունավետության շարժման համակարգերի

Հոբբի կարգի շատ շարժիչներ, որոնք ի սկզբանե շուկայահանված էին որպես BLDC շարժիչներ, այժմ հասնում են զգալի հարթ աշխատանքի, երբ զուգակցվում են FOC կարգավորիչների հետ:

Սա ցույց է տալիս արդյունաբերության կարևոր միտում:

Հսկիչն ավելի ու ավելի է սահմանում կատարումը նույնքան, որքան ինքնին շարժիչը.

Բարդ ծրագրակազմը կարող է բացել ճշգրտությունը, երբ վերապահված է պրեմիում արդյունաբերական սերվո համակարգերին:

Ապագա միտումները. BLDC-ի և PMSM-ի միջև սահմանը դառնում է ավելի քիչ հստակ

Քանի որ միկրոկառավարիչները դառնում են ավելի հզոր և մատչելի, կառավարման առաջադեմ ալգորիթմներն արագորեն փոխարինում են ավանդական վեց քայլ փոխարկումը:

Արտադրողները գնալով ավելի շատ են ընդունում.

• Առանց սենսորային FOC

• Ինտեգրված սերվո շարժիչի լուծումներ

• AI-ի օգնությամբ շարժիչի թյունինգ

• Կանխատեսող ջերմային կառավարում

• Թվային երկվորյակների օպտիմիզացում

Շարժիչը BLDC կամ PMSM է հարցնելու փոխարեն, ինժեներներն ավելի ու ավելի են գնահատում շարժման կառավարման ամբողջական լուծումը , ներառյալ շարժիչի դիզայնը, կոդավորման տեխնոլոգիան, վերահսկիչի հետախուզությունը և կիրառման պահանջները:

Բարձր ճշգրտության ավտոմատացման համար FOC հսկողությամբ PMSM-ը դառնում է արդյունաբերության նախընտրելի ստանդարտ: Միևնույն ժամանակ, BLDC շարժիչները շարունակում են բացառիկ արժեք ապահովել ծախսերի նկատմամբ զգայուն, մեծ ծավալով կիրառությունների համար, որտեղ պարզությունն ու հուսալիությունը մնում են հիմնական նպատակները:

Հաճախակի տրվող հարցեր (ՀՏՀ)

1. Կարո՞ղ է BLDC վարորդը շահագործել PMSM շարժիչը:

Որոշ դեպքերում՝ այո։ Այնուամենայնիվ, ավանդական վեց քայլ BLDC շարժիչը չի կարող լիովին օգտագործել PMSM շարժիչի սահուն ոլորող մոմենտը, արդյունավետությունը և ճշգրտությունը: Օպտիմալ կատարման համար PMSM-ը պետք է զուգակցվի FOC-ի հետ համատեղելի կարգավորիչի հետ.

2. Ինչո՞ւ են շատ ինժեներներ ասում, որ BLDC շարժիչներն իրականում AC շարժիչներ են:

Չնայած BLDC շարժիչները սնուցվում են DC աղբյուրից, կարգավորիչը փոխակերպում է DC լարումը եռաֆազ փոփոխական հոսանքների : Շարժիչի տեսանկյունից և՛ BLDC, և՛ PMSM-ը համաժամանակյա AC մեքենաներ են մշտական ​​մագնիսական ռոտորներով:

3. Ո՞ր շարժիչն է ավելի լավ արդյունաբերական սերվո համակարգերի համար:

Դիրքորոշման բարձր ճշգրտություն, սահուն ցածր արագությամբ շահագործում, ոլորող մոմենտների նվազագույն ծածանք և գերազանց դինամիկ արձագանք պահանջող ծրագրերի համար FOC կառավարմամբ PMSM շարժիչները մնում են նախընտրելի լուծումը: BLDC շարժիչներն ավելի հարմար են այնպիսի ծրագրերի համար, որտեղ ծախսերը, պարզությունը և կայուն կատարումն ավելի կարևոր են, քան գերբարձր ճշգրտությունը:

Գործընկեր Շարժման վերահսկման փորձառու արտադրողի հետ

միջև ընտրությունը BLDC շարժիչի և PMSM շարժիչի ավելին է, քան բնութագրերը համեմատելը. այն պահանջում է շարժիչի, կարգավորիչի, հետադարձ կապի սարքի և կիրառման պահանջների համապատասխանեցում շարժման կառավարման ամբողջական համակարգին:

Jkongmotor- Շարժիչների արտադրության և շարժման կառավարման ավելի քան 15 տարվա փորձով , ը տրամադրում է անհատականացված BLDC շարժիչներ , PMSM շարժիչներ , ինտեգրված սերվո շարժիչներ , փոխանցումատուփեր և ամբողջական շարժման կառավարման լուծումներ արդյունաբերական ավտոմատացման, ռոբոտաշինության, կիսահաղորդչային սարքավորումների, բժշկական սարքերի, AGV-ների, AMR-ների և էլեկտրական շարժունակության համար:

Անկախ նրանից, թե դուք նոր մեքենա եք մշակում, թե արդիականացնում եք գոյություն ունեցող համակարգը, մեր ինժեներական թիմը կարող է օգնել ձեզ ընտրել շարժիչի ամենաարդյունավետ, հուսալի և ծախսարդյունավետ լուծումը: Կապվեք Jkongmotor-ի հետ այսօր՝ քննարկելու ձեր դիմումը և պարզելու, թե ինչպես ճիշտ մշտական ​​մագնիսական շարժիչը կարող է բարելավել ձեր մեքենայի աշխատանքը, արդյունավետությունը և երկարաժամկետ հուսալիությունը: