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보기 : 0 저자 : 사이트 편집기 게시 시간 : 2025-07-15 원산지 : 대지
브러시리스 DC 모터 (BLDC 모터)는 크래들 기계를 포함한 산업 및 자동화 애플리케이션의 풍경을 변형시키고 있습니다. 이 모터는 향상된 효율, 내구성 및 정밀도를 제공하므로 부드럽고 안정적인 모션 제어가 필요한 응용 분야에 최적의 선택이됩니다. 전통적인 브러시 모터와 달리 BLDC 모터는 마찰 손실을 제거하고 유지 보수 요구 사항을 줄이며 에너지 효율을 향상시킵니다.
BLDC 모터는 전자 컨트롤러를 사용하여 전류를 모터 권선으로 전환하여 최적의 토크와 속도를 보장합니다. BLDC 모터의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
고정자 : 회전 자기장을 생성하는 권선을 포함합니다.
로터 : 고정자의 자기장을 따르는 영구 자석이 내장되어 있습니다.
전자 컨트롤러 : 전력 분배를 조절하고 동기화 된 이동을 보장합니다.
BLDC 모터는 전통적인 모터에 비해 속도와 토크에 대한 우수한 제어 기능을 제공하므로 크래들 기계와 같이 정밀한 애플리케이션에 이상적입니다.
에이 브러시리스 DC 모터 (BLDC 모터)는 영구 자석과 전자기 사이의 매력과 반발의 자기력을 통해 작동하는 3 상 모터 유형입니다. 동기 모터로서 직류 (DC) 전력으로 실행됩니다. 이 모터는 종종 '브러시리스 DC 모터 '라고 불립니다. 기존의 DC 모터 (브러시 DC 모터 또는 정류기 모터)에서 발견되는 브러시가 필요하지 않기 때문입니다. 기본적으로 브러시리스 DC 모터는 DC 전원 입력을 사용하는 영구 자석 동기 모터이며, 그 다음 적절한 기능을 보장하기 위해 위치 피드백과 함께 인버터의 도움으로 3 단계 AC 전원 공급 장치로 변환됩니다.
브러시리스 DC (BLDC) 모터는 홀 효과를 기반으로 작동하며 로터, 고정자, 영구 자석 및 구동 모터 컨트롤러의 여러 필수 구성 요소로 구성됩니다. 로터에는 여러 개의 강철 코어와 로터 샤프트에 연결된 권선이 장착되어 있습니다. 로터가 회전함에 따라 컨트롤러는 전류 센서를 사용하여 위치를 확인하여 고정자 권선을 통해 흐르는 전류의 방향과 강도를 수정하여 토크를 생성 할 수 있습니다.
BLDC 모터는 브러시리스 작동을 감독하고 들어오는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 전자식 드라이브 컨트롤러를 사용하여 BROSHED DC 모터와 비슷한 성능을 달성 할 수 있지만 시간이 지남에 따라 마모되는 브러시의 단점이없는 성능을 달성 할 수 있습니다. 따라서, BLDC 모터는 종종 전자적으로 정류 된 (EC) 모터라고하며 브러시와 관련된 기계적 정류에 의존하는 기존 모터와 구별됩니다.
브러시리스 DC 모터는 영구 자석으로 내장 된 로터와 전류가 흐를 때 전자 모그넷 역할을하는 구리 코일이 장착 된 고정자의 두 가지 주요 구성 요소와 함께 작동합니다.
이 모터는 Inrunner (내부 로터 모터)와 Outrunner (외부 로터 모터)의 두 가지 유형으로 분류 할 수 있습니다. Inrunner Motors에서 로터는 외부 위치에있는 고정자 내에서 회전하는 반면, 아우 트러너 모터에서는 로터가 고정자 외부에서 회전합니다. 고정자 코일에 전류가 적용되면 뚜렷한 북쪽 및 남쪽 극을 갖는 전자석을 만듭니다. 이 전자석의 극성이 인접한 영구 자석의 극성과 정렬되면, 같은 극은 서로를 격퇴하여 로터가 회전하게됩니다. 그러나 전류가 일정하게 유지되면, 반대 전자기 및 영구 자석이 정렬되기 전에 로터는 잠시만 회전합니다. 연속 회전을 보장하기 위해, 전류는 3 상 신호로 공급되며, 이는 전자석의 극성을 정기적으로 변화시킨다.
모터의 회전 속도는 3 상 신호의 주파수와 직접 관련이 있습니다. 더 높은 회전 속도를 달성하기 위해 신호 주파수를 증가시킬 수 있습니다. 예를 들어, 원격 제어 차량에서 스로틀을 늘리면 컨트롤러가 스위칭 주파수를 높이도록 지시하여 차량을 가속화하도록 지시합니다.
에이 일반적으로 영구 자석 동기 모터로 알려진 브러시리스 DC 모터는 고효율, 소형 설계, 저음 수준 및 연장 된 수명으로 유명한 전기 모터입니다. 산업 응용 프로그램과 소비자 제품 모두에서 널리 사용됩니다.
a의 작동 브러시리스 DC 모터는 전기와 자기 간의 상호 작용에 의존합니다. 영구 자석, 로터, 고정자 및 전자 속도 컨트롤러와 같은 주요 구성 요소로 구성됩니다. 영구 자석은 종종 희토류 재료로 만들어진 모터 자기장의 주요 공급원입니다. 모터에 전원이 공급 될 때, 이들 영구 자석은 모터를 통해 흐르는 전류와 상호 작용하여 로터 자기장을 생성하는 안정적인 자기장을 확립합니다.
a의 로터 브러시리스 DC 모터 는 회전 구성 요소이며 여러 영구 자석으로 구성됩니다. 자기장은 고정자의 자기장과 상호 작용하여 회전하게됩니다. 반면에 고정자는 모터의 고정 부분이며 구리 코일과 철제로 구성됩니다. 고정자 코일을 통해 전류가 흐르면 다양한 자기장이 생성됩니다. Faraday의 전자기 유도 법칙에 따르면,이 자기장은 로터에 영향을 미쳐 회전 토크를 생성합니다.
전자 속도 컨트롤러 (ESC)는 모터의 작동 상태를 관리하고 모터에 공급되는 전류를 제어하여 속도를 조절합니다. ESC는 모터의 성능을 제어하기 위해 펄스 폭, 전압 및 전류를 포함한 다양한 매개 변수를 조정합니다.
작동하는 동안, 전류는 고정자와 로터를 통해 흐르고, 영구 자석의 자기장과 상호 작용하는 전자기력을 만듭니다. 결과적으로, 모터는 전자 속도 컨트롤러의 명령에 따라 회전하여 연결된 장비 나 기계를 구동하는 기계적 작업을 생성합니다.
요약하면 브러시리스 DC 모터는 회전 영구 자석과 고정자 코일 사이의 회전 토크를 생성하는 전기 및 자기 상호 작용의 원리에서 작동합니다. 이 상호 작용은 모터의 회전을 유발하고 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하여 작업을 수행 할 수 있습니다.
활성화하려면 a BLDC 모터가 회전하려면 코일을 통해 흐르는 전류의 방향과 타이밍을 제어하는 것이 필수적입니다. 아래 다이어그램은 BLDC 모터의 고정자 (코일) 및 로터 (영구 자석)를 보여줍니다. 모터의 작동은이 코일의 위상과 전류를 관리함으로써 구동됩니다. 전류는 상 U, 위상 V를 통해 순차적으로 흐릅니다. 그리고 마지막으로 위상 W. 회전은 자기 플럭스를 지속적으로 전환함으로써 지속됩니다. 이는 영구 자석이 코일에 의해 생성 된 회전 자기장을 따릅니다. 본질적으로, 코일 U, V 및 W의 에너지는 생성 된 자기 플럭스를 움직이게하기 위해 지속적으로 번갈아 가야한다. 따라서 회전 자석을 지속적으로 끌어들이는 회전 자기장을 생성해야한다.
현재 세 가지 주류 브러시리스 모터 제어 방법이 있습니다.
일반적으로 120 ° 제어 또는 6 단계 정류 제어라고하는 사다리꼴 파동 제어는 브러시리스 DC (BLDC) 모터를 제어하는 가장 간단한 방법 중 하나입니다. 이 기술은 모터 상에 정사각형 파 전류를 적용하는 것이 포함되며, 이는 모터 위상에 대한 사다리꼴 백 -EMF 곡선과 동기화됩니다. 최적의 토크 생성을 달성하기위한 BLDC 모터 . BLDC 사다리 제어는 가정용 기기, 냉장 압축기, HVAC 블로어, 콘덴서, 산업 드라이브, 펌프 및 로봇 공학을 포함한 다양한 응용 분야의 다양한 모터 제어 시스템 설계에 적합합니다.
Square Wave Control Method는 간단한 제어 알고리즘 및 하드웨어 비용이 낮은 몇 가지 장점을 제공하여 표준 성능 컨트롤러를 사용하여 더 높은 운동 속도를 허용합니다. 그러나 상당한 토크 변동, 일부 수준의 전류 노이즈 및 최대 전위에 도달하지 못하는 효율과 같은 단점도 있습니다. 사다리꼴 파동 제어는 높은 회전 성능이 필요하지 않은 응용 분야에 특히 적합합니다. 이 방법은 홀 센서 또는 비 유도성 추정 알고리즘을 사용하여 로터의 위치를 결정하고 해당 위치에 따라 360 ° 전기주기 내에서 6 개의 통근 (60 °마다 1 개)을 실행합니다. 각 정류는 특정 방향으로 힘을 생성하여 전기 항에서 60 °의 효과적인 위치 정확도를 초래합니다. '사다리꼴 파동 제어 '라는 이름은 위상 전류 파형이 사다리꼴 모양과 유사하다는 사실에서 비롯됩니다.
사인파 제어 방법은 공간 벡터 펄스 폭 변조 (SVPWM)를 사용하여 3 상 사인파 전압을 생성하며, 해당 전류는 또한 사인파이기도합니다. 제곱파 제어와 달리,이 접근법은 개별 정류 단계를 포함하지 않습니다. 대신, 그것은 각 전기 사이클 내에서 무한한 수의 통근이 발생하는 것처럼 취급됩니다.
분명히, 사인파 제어는 토크 변동 감소 및 전류 고조파를 포함하여 제곱파 제어에 비해 장점을 제공하여보다 세련된 제어 경험을 제공합니다. 그러나 Square Wave Control과 비교하여 컨트롤러에서 약간 더 고급 성능이 필요하며 여전히 최대 모터 효율을 달성하지 못합니다.
벡터 컨트롤 (VC)이라고도하는 필드 지향 제어 (FOC)는 브러시리스 DC 모터 (BLDC) 및 영구 자석 동기 모터 (PMSM)를 효율적으로 관리하는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 사인파 제어는 전압 벡터를 관리하고 전류 크기를 간접적으로 제어하지만 전류의 방향을 제어 할 수있는 기능은 없습니다.
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초점 제어 방법은 전류 벡터의 제어를 허용하여 모터 고정자 자기장의 벡터 제어를 효과적으로 관리 할 수 있으므로 사인파 제어의 향상된 버전으로 볼 수 있습니다. 고정자 자기장의 방향을 제어함으로써, 고정자 및 로터 자기장이 항상 90 ° 각도로 유지되며, 이는 주어진 전류의 토크 출력을 최대화합니다.
센서에 의존하는 기존 모터 제어 방법과 달리 센서가없는 제어를 통해 홀 센서 또는 인코더와 같은 센서없이 모터가 작동 할 수 있습니다. 이 접근법은 모터의 전류 및 전압 데이터를 사용하여 로터의 위치를 확인합니다. 그런 다음 모터 속도는 모터의 속도를 효과적으로 조절하기 위해이 정보를 사용하여 로터 위치의 변화에 따라 계산됩니다.
감각없는 제어의 주요 장점은 센서의 필요성을 제거하여 도전적인 환경에서 안정적인 작동을 허용한다는 것입니다. 또한 비용 효율적이며 3 개의 핀 만 필요하고 최소한의 공간을 차지해야합니다. 또한 홀 센서가 없으면 손상 될 수있는 구성 요소가 없기 때문에 시스템의 수명과 신뢰성이 향상됩니다. 그러나 주목할만한 단점은 원활한 시작을 제공하지 않는다는 것입니다. 저속에서 또는 로터가 고정 될 때, 후면 전자력이 충분하지 않아서 제로 교차 점을 감지하기가 어렵습니다.
브러시리스 DC 모터 및 브러시 된 DC 모터는 특정 공통 특성과 운영 원리를 공유합니다.
브러시리스 및 브러시 된 DC 모터는 고정자와 로터로 구성된 유사한 구조를 갖습니다. 고정자는 자기장을 생성하는 반면, 로터는이 자기장과의 상호 작용을 통해 토크를 생성하여 전기 에너지를 기계적 에너지로 효과적으로 변환합니다.
둘 다 브러시리스 DC 모터 와 브러시 DC 모터는 직류에 의존하기 때문에 전기 에너지를 제공하기 위해 DC 전원 공급 장치가 필요합니다.
두 가지 유형의 모터는 입력 전압 또는 전류를 변경하여 속도와 토크를 조정하여 다양한 응용 시나리오에서 유연성과 제어를 허용 할 수 있습니다.
브러시와 브러시리스 DC 모터는 특정 유사성을 공유하며 성능과 장점 측면에서 상당한 차이를 나타냅니다. 브러시 된 DC 모터는 브러시를 사용하여 모터의 방향을 통근하여 회전을 가능하게합니다. 대조적으로, 브러시리스 모터는 전자 제어를 사용하여 기계식 정류 공정을 대체합니다.
많은 유형이 있습니다 Jkongmotor가 판매 한 브러시리스 DC 모터 와 다양한 유형의 스테퍼 모터의 특성과 사용을 이해하면 어떤 유형이 가장 적합한 지 결정하는 데 도움이됩니다.
Jkongmotor Supplies NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 프레임 및 메트릭 크기 36mm -130mm 표준 브러시리스 DC 모터 모터 (내부 로터)에는 3 상 12V/24V/48V/72V/110V 저전압 및 전력 범위가 10W -3500W 인 310V 고전압 전기 모터와 10RPM -10000RPM의 속도 범위를 포함합니다. 통합 홀 센서는 정확한 위치와 속도 피드백이 필요한 애플리케이션에서 사용할 수 있습니다. 표준 옵션은 탁월한 안정성과 고성능을 제공하지만 대부분의 모터는 다양한 전압, 전력, 속도 등으로 작동하도록 사용자 정의 할 수도 있습니다. 맞춤형 샤프트 유형/길이 및 마운팅 플랜지는 요청시 사용할 수 있습니다.
브러시리스 DC 기어드 모터는 내장 기어 박스 (스퍼 기어 박스, 웜 기어 박스 및 행성 기어 박스 포함)가있는 모터입니다. 기어는 모터의 구동 샤프트에 연결됩니다. 이 그림은 기어 박스가 모터 하우징에서 어떻게 수용되는지 보여줍니다.
기어 박스는 브러시리스 DC 모터의 속도를 낮추면서 출력 토크를 향상시키는 데 중요한 역할을합니다. 일반적으로 브러시리스 DC 모터는 2000 ~ 3000 rpm 범위의 속도로 효율적으로 작동합니다. 예를 들어, 20 : 1 변속기 비율이있는 기어 박스와 쌍을 이루면 모터의 속도는 약 100 ~ 150 rpm으로 감소하여 토크가 20 배 증가 할 수 있습니다.
또한 단일 하우징 내에 모터 및 기어 박스를 통합하면 기어 브러시리스 DC 모터의 외부 치수가 최소화되어 사용 가능한 기계 공간의 사용을 최적화합니다.
최근 기술의 발전은보다 강력한 무선 야외 전원 장비 및 도구를 개발하고 있습니다. 전동 공구의 주목할만한 혁신은 외부 로터 브러시리스 모터 설계입니다.
외부 로터 BLDC 모터 또는 외부 전동체 브러시리스 모터에는 외부에 로터가 통합되어있어 더 부드러운 작동을 허용하는 디자인이 특징입니다. 이 모터는 비슷한 크기의 내부 로터 설계보다 높은 토크를 달성 할 수 있습니다. 외부 로터 모터가 제공하는 증가 된 관성은 저속에서 낮은 노이즈와 일관된 성능이 필요한 응용 분야에 특히 적합합니다.
외부 로터 모터에서 로터는 외부로 위치하며 고정자는 모터 내부에 위치합니다.
외부 로터 BLDC 모터는 일반적으로 내부 로터보다 짧으므로 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다. 이 설계에서 영구 자석은 권선이있는 내부 고정자를 중심으로 회전 하우징에 부착됩니다. 로터의 관성이 높기 때문에 외부 로터 모터는 내부 로터 모터에 비해 더 낮은 토크 리플을 경험합니다.
통합 브러시리스 모터는 산업 자동화 및 제어 시스템에 사용하도록 설계된 고급 메카 트로닉 제품입니다. 이 모터에는 전문화 된 고성능 브러시리스 DC 모터 드라이버 칩이 장착되어있어 높은 통합, 소형 크기, 완전한 보호, 간단한 배선 및 향상된 신뢰성을 포함하여 많은 이점을 제공합니다. 이 시리즈는 100에서 400W의 전력 출력을 갖춘 다양한 통합 모터를 제공합니다. 또한 내장 드라이버는 최첨단 PWM 기술을 사용하여 브러시리스 모터가 최소한의 진동, 저음, 우수한 안정성 및 높은 신뢰성으로 고속으로 작동 할 수 있습니다. 통합 모터에는 공간 절약 설계가있어 배선을 단순화하고 전통적인 별도의 모터 및 구동 구성 요소에 비해 비용을 줄입니다.
요람 기계에서 BLDC 모터를 사용하는 장점
BLDC 모터는 전자 정류 시스템으로 인해 매우 효율적이며 전력 손실을 줄이고 에너지 소비가 낮아집니다. 이 기능은 연속적으로 작동하는 요람 기계에 지속 가능한 선택이됩니다.
브러시드 모터와 달리 BLDC 모터는 브러시가 없기 때문에 마모를 경험하지 않습니다. 이는 빈번한 유지 보수를 제거하고 모터의 수명을 연장하며 중단되지 않은 성능을 보장합니다.
전자 컨트롤러는 정확한 속도와 토크 조정을 허용하므로 크래들 기계는 일관된 모션 및 최소 진동으로 작동 할 수 있습니다. 이 정밀도는 섬세한 취급이 필요한 응용 프로그램에 중요합니다.
브러시가 없으면 기계적 노이즈를 최소화합니다 BLDC 모터는 기존 브러시드 모터보다 훨씬 조용합니다. 이것은 노이즈 감소가 우선 순위 인 응용 프로그램에 필수적입니다.
선택 a BLDC 모터는 최적의 성능과 에너지 효율을 보장합니다. 적절한 전력 등급을 가진 전력 등급은 과부하 또는 비 효율성을 피하기 위해 요람 기계의 특정 요구와 일치해야합니다.
요람 기계의 작동 속도와 토크를 이해하는 것이 중요합니다. 안정적인 모션 및로드 베어링 기능이 필요한 애플리케이션에는 고 토크 BLDC 모터가 권장됩니다.
BLDC 모터의 전압 및 전류 등급과 기계의 전원 공급 장치와 일치하면 호환성 문제를 방지하고 안정적인 작동을 보장합니다.
전자 컨트롤러는 원활한 통합 및 최적의 성능을 용이하게하기 위해 크래들 머신 제어 시스템과 호환되어야합니다.
BLDC 모터는 다양한 산업, 의료 및 자동화 응용 프로그램에서 널리 사용됩니다. 크래들 기계에서는 다음과 같이 중요한 역할을합니다.
자동화 된 베이비 크래들 : 편안함을 향상시키기 위해 부드럽고 조용한 흔들림 모션을 보장합니다.
산업 요람 메커니즘 : 특수 응용 분야에 일관되고 제어 된 움직임을 제공합니다.
의료 요람 및 장비 : 민감한 환경에서 정밀 모션 가능.
채택 요람 기계의 BLDC 모터는 에너지 효율, 수명, 정밀도 및 저음 작동을 포함한 비교할 수없는 이점을 제공합니다. 산업이 계속 신뢰할 수 있고 고성능 솔루션을 찾고있을 때 BLDC 모터는 현대식 크래들 기계 응용 프로그램에 선호되는 선택으로 남아 있습니다.
