Kokios yra geriausios elektroninės apsaugos funkcijos, skirtos 12 V BLDC varikliams, skirtiems didelės apkrovos plataus vartojimo produktams?

Kai plataus vartojimo gaminys turi tiekti didelį sukimo momentą, veikti ilgą laiką ir atlaikyti besikeičiančius darbo krūvius, tinkamo variklio pasirinkimas yra tik pusė darbo. Kita pusė užtikrina, kad variklis galėtų saugiai ir patikimai veikti realiomis sąlygomis.

Tai ypač svarbu gaminiams, maitinamiems 12 V bešepetiniais nuolatinės srovės varikliais. Nuo automobilių priedų ir elektrinių pavarų iki išmaniosios namų įrangos, nešiojamųjų prietaisų ir baterijomis maitinamų prietaisų – daugelis plataus vartojimo gaminių priklauso nuo kompaktiškų variklių, užtikrinančių pastovų veikimą ribotose erdvėse.

Tačiau didelės apkrovos programos kelia keletą iššūkių. Variklis gali imti per didelę srovę, kai paleidžiamas esant apkrovai, perkaisti nuolat veikiant arba mechaniškai sustoti, kai objektas blokuoja jo judėjimą. Be tinkamos elektroninės apsaugos šios problemos gali sugadinti variklį, variklio valdiklį, maitinimo šaltinį ar kitus prijungtus komponentus.

Taigi, į kokias apsaugos funkcijas pirkėjai turėtų atkreipti dėmesį pirkdami a 12V BLDC variklis, skirtas didelės apkrovos plataus vartojimo produktui?

Svarbiausios funkcijos apima apsaugą nuo viršįtampių, strigimo aptikimą, apsaugą nuo perkaitimo, apsaugą nuo žemos įtampos, apsaugą nuo viršįtampių ir kontroliuojamą paleidimą . Priklausomai nuo programos, pirkėjams taip pat gali būti naudinga apsauga nuo trumpojo jungimo, greičio grįžtamasis ryšys, pranešimų apie gedimus ir automatinis atkūrimas.

Šiame vadove paaiškinsime, kaip didelės apkrovos plataus vartojimo produktai įtakoja variklių pasirinkimą, kodėl populiarūs 12 V BLDC varikliai, kokių tipų varikliai be šepetėlių yra ir kaip įvertinti elektronines apsaugos savybes renkantis variklį OĮG projektui.

1. Kas yra didelės apkrovos plataus vartojimo produktai?

Didelės apkrovos plataus vartojimo gaminiai yra įrenginiai, kuriems reikalingas variklis, kuris generuotų palyginti didelį sukimo momentą, atlaikytų didelį mechaninį atsparumą arba veiktų sudėtingomis sąlygomis.

Čia 'didelė apkrova' nebūtinai reiškia pramoninio masto galią. Kompaktiškas vartotojų įrenginys gali kelti didelių reikalavimų mažam varikliui, jei jis turi perkelti sunkų komponentą, įveikti trintį, pakartotinai įsijungti arba išlaikyti našumą ribotame korpuse.

Pavyzdžiui, 12 V varikliui automobilio sėdynės pavaroje gali tekti perkelti asmens palaikomą mechanizmą. Valymo įrenginio variklis gali susidurti su besikeičiančiu pasipriešinimu, kai mašina susiduria su skirtingais paviršiais. Varikliui, esančiam elektriniame vožtuve arba reguliuojamame namų įrenginyje, gali tekti užtikrinti patikimą sukimo momentą kiekvieną kartą, kai jis paleidžiamas.

Šios programos gali atrodyti labai skirtingai, tačiau jas kelia vienas reikalavimas: variklis turi atlaikyti kintančias apkrovas nepakenkiant saugai, patikimumui ar numatomam tarnavimo laikui.

1.1 Bendras didelio apkrovimo plataus vartojimo produktų taikymas

Kai kuriose vartotojų produktų kategorijose mechaninėms apkrovoms valdyti dažnai naudojami kompaktiški nuolatinės srovės varikliai arba BLDC varikliai.

Tikslūs variklio reikalavimai priklauso nuo gaminio konstrukcijos. Pavyzdžiui, roboto vakuuminio rato varikliui gali prireikti gero mažo greičio valdymo, o kompaktiškas siurblio variklis gali teikti pirmenybę nuolatiniam veikimui ir atsparumui besikeičiančioms skysčio sąlygoms.

Naudingas atspirties taškas yra nustatyti, kas sukuria apkrovą: inercija, trintis, skysčio pasipriešinimas, išorinė jėga ar mechaninė kliūtis.

Šis skirtumas padeda nustatyti reikiamą sukimo momentą, srovės pajėgumą, valdymo strategiją ir apsaugos funkcijas.

1.2 Kodėl didelės apkrovos sukelia daugiau variklio apsaugos problemų

Variklis per visą veikimo ciklą nepatiria tų pačių elektros sąlygų.

Kai variklis paleidžiamas, jis gali sunaudoti daug daugiau srovės, nei važiuojant pastoviu greičiu. Jei apkrova didėja, varikliui gali prireikti daugiau sukimo momento, o tai taip pat gali padidinti srovę. Jei velenas užsikimšęs, variklis gali nustoti suktis ir toliau traukti srovę, nebent valdiklis įsikiš.

Tai sukelia keletą galimų problemų:

• Per didelė srovė gali apkrauti variklio apvijas, galios tranzistorius, jungtis ir plokštės pėdsakus.

• Ilgalaikė didelė srovė gali padidinti apvijos temperatūrą ir sutrumpinti izoliacijos tarnavimo laiką.

• Dėl mechaninių kliūčių variklis gali užstoti.

• Pakartotiniai bandymai paleisti gali sukelti papildomą elektrinį ir šiluminį įtampą.

• Akumuliatoriaus įtampos pokyčiai gali sutrikdyti paleidimą arba normalų veikimą.

• Prastai kontroliuojamas pagreitis gali sukelti staigų judėjimą, pernelyg didelę srovės smailę arba mechaninį smūgį.

Šios problemos ypač aktualios kompaktiškiems plataus vartojimo gaminiams, nes dizaineriai dažnai turi ribotą erdvę aušinimo ventiliatoriams, šilumos kriauklėms ir dideliems elektroniniams komponentams.

OĮG pirkėjų tikslas neturėtų būti tiesiog rasti variklį su dideliu vardiniu sukimo momentu. Tai yra surasti variklio ir valdiklio derinį, kuris galėtų susidoroti su numatomu darbo krūviu, tačiau neviršytų saugių elektros ir šiluminių ribų.

Jkongmotor ODM OEM pritaikyti Bldc variklių tipai

„Bldc Motor“ pritaikyta paslauga

Kaip profesionalus bešepetių nuolatinės srovės variklių gamintojas, turintis 15 metų Kinijoje, „Jkongmotor“ siūlo įvairius „bldc“ variklius su pritaikytais reikalavimais, įskaitant 33 42 57 60 80 86 110 130 mm, papildomai, pavarų dėžės, stabdžiai, kodavimo įrenginiai, bešepetėlių variklio tvarkyklės ir integruotos tvarkyklės.

2. Kodėl 12 V BLDC varikliai yra populiarūs didelės apkrovos plataus vartojimo produktuose?

Kai gamintojai renkasi variklį didelės apkrovos plataus vartojimo produktui, jie paprastai žiūri ne tik į bazinę galią. Jiems reikia variklio, kuris tiektų patikimą sukimo momentą, tvarkytų dažnus paleidimus ir sustojimus, veiktų efektyviai ir atitiktų gaminio dydžio bei sąnaudų apribojimus.

Tai viena iš priežasčių 12 V bešepetėliai nuolatinės srovės varikliai (BLDC varikliai) yra plačiai svarstomi tokiose srityse kaip varomos pavaros, automobilių priedai, robotai dulkių siurbliai, nešiojamieji prietaisai ir išmaniųjų namų įranga.

Palyginti su įprastais nuolatinės srovės varikliais su šepečiu, BLDC varikliai pašalina mechaninius šepečius ir naudoja elektroninį valdiklį komutacijai valdyti. Ši konstrukcija gali sumažinti su šepečiu susijusią priežiūrą, palaikyti tikslų greičio valdymą ir suteikti pažangesnės elektroninės apsaugos galimybių.

Tačiau ne kiekvienas 12 V BLDC variklis yra tinkamas didelės apkrovos taikymui. Tinkamas pasirinkimas priklauso nuo sukimo momento reikalavimų, veikimo greičio, paleidimo sąlygų, šiluminių charakteristikų ir variklio valdiklio galimybių.

Pažvelkime į pagrindines priežastis, kodėl gamintojai renkasi šiuos variklius ir į ką pirkėjai turėtų atsižvelgti prieš priimdami sprendimą pirkti.

2.1 Didelis efektyvumas ir geresnis energijos panaudojimas

Energijos vartojimo efektyvumas yra svarbus veiksnys gaminant baterijomis maitinamus ir nuolat veikiančius plataus vartojimo produktus.

12 V BLDC variklis pašalina su šepečiu susijusius elektrinius ir mechaninius nuostolius, susijusius su įprastais varikliais su šepečiu. Priklausomai nuo variklio konstrukcijos ir veikimo sąlygų, jis gali užtikrinti gerą efektyvumą, tuo pačiu sumažindamas energiją, paverčiamą nepageidaujama šiluma.

Baterijomis maitinamiems gaminiams tai gali padėti pailginti veikimo laiką tarp įkrovimų. Produktams, prijungtiems prie nuolatinės srovės maitinimo šaltinio, didesnis efektyvumas gali padėti sumažinti energijos suvartojimą ir supaprastinti šilumos valdymą.

Efektyvumas yra ypač svarbus didelės apkrovos atveju, nes varikliui gali tekti išlaikyti didelį sukimo momentą ilgą laiką.

Tačiau variklio efektyvumas priklauso nuo greičio, sukimo momento, apvijų konstrukcijos ir valdiklio veikimo. Pirkėjai turėtų įvertinti efektyvumą faktiniame veikimo taške, o ne pasikliauti vienu didžiausio efektyvumo rodikliu.

Ką pirkėjai turėtų patikrinti?

• Efektyvumas esant reikiamam sukimo momentui ir greičiui.

• Nuolatinė srovė normaliomis veikimo sąlygomis.

• Energijos suvartojimas paleidimo ir greitėjimo metu.

• Temperatūros kilimas pagal numatomą darbo krūvį.

• Valdiklio efektyvumas numatytame veikimo diapazone.

OĮG gamintojams, įvertinus visą variklio ir valdiklio sistemą, gaunamas tikroviškesnis energijos suvartojimo vaizdas, nei lyginant vieną variklį.

2.2 Didelis sukimo momento potencialas kompaktiško dizaino

Daugelis didelės apkrovos plataus vartojimo gaminių turi ribotą montavimo vietą. Varoma pavara, kompaktiškas valymo prietaisas arba reguliuojamas baldų mechanizmas gali turėti didelę mechaninę jėgą, nepadidinant bendro gaminio dydžio.

Tinkamai suprojektuotas BLDC variklis gali užtikrinti palankią sukimo momento, greičio ir dydžio pusiausvyrą.

Tikrasis jo veikimas priklauso nuo elektromagnetinės konstrukcijos, apvijų konfigūracijos, magnetinių medžiagų, aušinimo sąlygų ir veikimo greičio. Kai reikia didesnio sukimo momento esant mažesniam greičiui, gali prireikti ir suderinamos pavarų dėžės.

Pavyzdžiui, 12 V BLDC variklis, naudojamas elektrinėje pavaroje, gali veikti santykinai dideliu variklio greičiu, o pavarų dėžė tą greitį paverčia didesniu išėjimo sukimo momentu.

Šis derinys gali padėti gaminių dizaineriams atitikti griežtus mechaninius reikalavimus, kartu išlaikant kompaktišką formą.

Lygindami variklius, pirkėjai turėtų atskirti variklio ir veleno sukimo momentą ir pavarų dėžės išėjimo momentą. Jie taip pat turėtų patvirtinti, ar nurodytas sukimo momentas yra nuolatinis, ar pasiekiamas tik ribotą laikotarpį.

Vien tik variklio vardinė įtampa ir fizinis dydis nenulemia jo gebėjimo atlaikyti didelę apkrovą. Sukimo momento ir greičio kreivės, srovės reikalavimai ir šiluminės ribos yra daug naudingesnės renkantis variklį tikram pritaikymui.

2.3 Ilgesnis tarnavimo laikas ir mažesnis su šepečiu susidėvėjimas

Patikimumas kelia didelį susirūpinimą gaminiams, kuriuos sunku arba brangiai taisyti.

Pavyzdžiui, variklį, įmontuotą į elektrinį gultą, kompaktišką prietaisą ar automatizuotą namų įrangą, prieš pakeičiant gali reikėti iš esmės išardyti.

Kadangi BLDC varikliuose nenaudojami mechaniniai šepečiai, jie išvengia šepečių nusidėvėjimo ir su juo susijusios komutatoriaus priežiūros, esančios šepečiuotuose nuolatinės srovės varikliuose.

Dėl to jie gali būti patrauklūs gaminiams, kurie dažnai veikia arba kurių veikimas bus pastovus per ilgesnį tarnavimo laiką.

Tačiau konstrukcija be šepetėlių nepašalina visų galimų gedimų. Guoliai, apvijų izoliacija, magnetai, jungtys, variklio pavaros ir mechaninės transmisijos komponentai vis tiek gali susidėvėti arba sugesti.

Didelės apkrovos atveju tarnavimo laikas taip pat priklauso nuo to, kaip dažnai variklis įsijungia, kokį sukimo momentą jis sukuria, kaip efektyviai išsklaido šilumą ir kaip reaguoja į perkrovos sąlygas.

Todėl pirkėjai turėtų įvertinti visą variklio komplektą, o ne laikyti konstrukciją be šepetėlių kaip ilgalaikio patikimumo garantiją.

2.4 Tikslus greičio valdymas ir lankstesnis variklio valdymas

Vienas iš pagrindinių BLDC variklio privalumų yra jo suderinamumas su elektroniniu greičio ir sukimo momento valdymu.

Variklio valdiklis reguliuoja į apvijas tiekiamą srovę, todėl sistema gali reguliuoti variklio veikimą pagal taikomosios programos reikalavimus.

Priklausomai nuo valdiklio, galimos funkcijos gali apimti:

• PWM greičio valdymas.

• Valdomas pagreitis ir lėtėjimas.

• Srovės ribojimas.

• Uždarojo ciklo greičio reguliavimas.

• Holo jutiklio arba kodavimo grįžtamasis ryšys.

• Stovėjimo aptikimas.

• Apsauga nuo perkaitimo.

• Pranešimas apie gedimus ir atstatymas.

Šios funkcijos gali būti ypač vertingos, kai eksploatacijos metu keičiasi mechaninė apkrova.

Apsvarstykite robotą dulkių siurblį. Jo variklis gali patirti skirtingą pasipriešinimą, kai prietaisas juda per grindis arba susiduria su kliūtimi. Tinkama valdymo sistema gali padėti išlaikyti reikiamą greitį ir apriboti srovę, kai apkrova tampa per didelė.

Panašiai elektrinę pavarą gali prireikti sklandžiai pagreitinti, kad būtų išvengta staigių judesių ir sumažintas krumpliaračių ar jungčių įtempimas.

Tikslios valdymo galimybės priklauso nuo variklio tvarkyklės ir sistemos architektūros. Kai kurie BLDC varikliai parduodami be integruotos elektronikos, todėl pirkėjai turėtų pasitikslinti, kurios funkcijos yra įtrauktos, o kurioms reikalingas išorinis valdiklis.

2.5 Geresnės šilumos valdymo galimybės

Šiluma yra vienas iš pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos variklio patikimumui.

Kai variklis veikia esant didelei apkrovai, dėl apvijų srovės ir elektros nuostolių jo temperatūra gali pakilti. Per didelis karštis gali pabloginti apvijų izoliaciją, turėti įtakos magnetinėms savybėms ir sutrumpinti elektroninių komponentų tarnavimo laiką.

BLDC varikliai gali pasiūlyti gerą efektyvumą ir išvengti su šepečiu susijusių nuostolių, taip sudarydami galimybes efektyviai valdyti šilumą.

Nepaisant to, variklis be šepetėlių vis tiek gali perkaisti, jei veikia ilgiau nei nustatytas nuolatinis sukimo momentas, pakartotinai sustoja arba yra sumontuotas prastai vėdinamame korpuse.

Didelės apkrovos plataus vartojimo prekių pirkėjai turėtų įvertinti ir variklio šilumines charakteristikas, ir vairuotojo apsaugos funkcijas.

Naudingos funkcijos gali būti apvijos temperatūros jutimas, vairuotojo apsauga nuo per didelės temperatūros, srovės ribojimas ir automatinis išjungimas, kai viršijamos nustatytos temperatūros ribos.

Kompaktiškiems gaminiams ypač svarbu išbandyti variklį tikroviškomis sąlygomis. Variklis, kuris gerai veikia atvirame bandymų stende, gatavame gaminyje gali veikti žymiai karštiau.

Prieš pasirinkdami 12 V BLDC variklį, patvirtinkite jo nuolatinį veikimą pagal numatytą apkrovą, darbo ciklą, aplinkos temperatūrą ir montavimo sąlygas.

2.6 Mažesnis šepečio triukšmas ir galimas sklandesnis veikimas

Triukšmas ir vibracija gali stipriai paveikti tai, kaip klientai suvokia plataus vartojimo produkto kokybę.

Variklis, sumontuotas reguliuojamoje lovoje, maitinamoje atlošoje, buitiniame prietaise ar asmens priežiūros įrenginyje, idealiai turėtų veikti be pernelyg didelio triukšmo ar pastebimos vibracijos.

BLDC varikliai pašalina mechaninį šepečio triukšmą, kuris gali būti pranašesnis už šepetinius nuolatinės srovės variklius.

Jie taip pat gali palaikyti pažangius valdymo metodus, kurie padeda sumažinti sukimo momento bangavimą ir pagerinti sklandumą.

Pavyzdžiui, sinusoidinis komutavimas arba į lauką orientuotas valdymas (FOC) gali būti naudingas, kai programai reikia tylesnio veikimo arba geresnio veikimo mažu greičiu.

Tačiau bendras triukšmas priklauso nuo kelių veiksnių, įskaitant:

• Variklio elektromagnetinė konstrukcija.

• PWM perjungimo dažnis.

• Guolių kokybė.

• Rotoriaus balansas.

• Pavarų dėžės triukšmas.

• Montavimo standumas.

• Mechaninis rezonansas.

• Valdiklio komutavimo strategija.

BLDC variklis nėra automatiškai tylesnis nei kiekvienas šepečiu naudojamas variklis. Užbaigtas mazgas turi būti įvertintas pagal numatytą greitį, apkrovą ir montavimo konfigūraciją.

OĮG pirkėjams anksti nurodę priimtinus triukšmo ir vibracijos lygius gali padėti išvengti brangių dizaino pakeitimų vėliau.

2.7 Suderinamumas su įprastomis 12 V maitinimo sistemomis

12 V BLDC variklis gali būti praktiškas pasirinkimas gaminiams, suprojektuotiems aplink vardinį 12 V nuolatinės srovės maitinimo šaltinį.

Atsižvelgiant į taikymą, šaltinis gali būti reguliuojamas maitinimo šaltinis, suderinama akumuliatoriaus sistema arba automobilių elektros sistema.

Naudojant variklį, atitinkantį esamą gaminio elektros architektūrą, galima supaprastinti sistemos integravimą ir sumažinti papildomų galios konvertavimo etapų poreikį.

Tačiau vardinis 12 V maitinimas nebūtinai užtikrina pastovią 12 V visomis darbo sąlygomis.

Akumuliatoriaus įtampa keičiasi priklausomai nuo įkrovimo lygio ir apkrovos. Kabelio varža gali sukelti įtampos kritimą, o paleidimo srovė gali laikinai sumažinti maitinimo įtampą.

Šios sąlygos gali turėti įtakos paleidimo našumui ir turimam sukimo momentui.

Dėl šios priežasties pirkėjai turėtų patvirtinti variklio vairuotojo leistiną darbinės įtampos diapazoną, paleidimo elgesį, žemos įtampos slenkstį ir srovės reikalavimus.

Jie taip pat turėtų patikrinti, ar maitinimo šaltinis gali palaikyti nepertraukiamą veikimą ir paleidimo srovę be pernelyg didelio įtampos kritimo.

Naudojant automobilius, gali prireikti papildomos elektros apsaugos, nes elektros aplinkoje gali būti įtampos pereinamieji reiškiniai ir kiti trikdžiai, kurie nėra tikėtini reguliuojant 12 V maitinimo šaltinį.

2.8 Elektroninė apsauga padeda valdyti kintančias apkrovas

Didelės apkrovos plataus vartojimo prekės retai veikia puikiai nuspėjamomis sąlygomis.

Pavara gali pasiekti mechaninį galinį atramą. Valymo mechanizmas gali užsiblokuoti. Siurblio veikimo sąlygos gali netikėtai pasikeisti.

Be tinkamos apsaugos šie įvykiai gali padidinti variklio sistemos elektrinį ir šiluminį įtempimą.

BLDC variklis, suporuotas su tinkamai suprojektuotu valdikliu, gali palaikyti kelias apsaugines funkcijas.

Apsauga nuo viršsrovių padeda apriboti per didelę srovę perkrovų ir kitų neįprastų elektros sąlygų metu.

Apsauga nuo užstrigimo padeda aptikti, kai variklis negali suktis taip, kaip tikėtasi, ir suaktyvina atitinkamą atsaką.

Apsauga nuo perkaitimo padeda išvengti tolesnio veikimo, kai stebima temperatūra viršija nustatytas ribas.

Apsauga nuo žemos įtampos gali neleisti veikti, kai maitinimo įtampa nukrenta žemiau valdiklio leistino diapazono.

Apsauga nuo viršįtampių padeda apsaugoti pavaros elektroniką nuo per didelės maitinimo įtampos ar kitų svarbių įtampos padidėjimo sąlygų.

Apsauga nuo trumpojo jungimo padeda sumažinti žalą, kurią sukelia nurodyti elektros gedimai.

Šių funkcijų prieinamumas priklauso nuo valdiklio konstrukcijos. Standartinis BLDC variklis nebūtinai apima juos visus.

Pirkėjams svarbu patvirtinti kiekvienos apsaugos funkcijos paleidimo sąlygas, išjungimo elgesį ir atkūrimo strategiją.

Pavyzdžiui, variklis, kuris pakartotinai bando paleisti iš naujo dėl nuolatinės kliūties, gali kaupti per daug šilumos. Kai kuriose programose uždelstas atkūrimas arba gedimas, dėl kurio reikia nustatyti iš naujo, gali būti tinkamesni nei automatinis paleidimas iš naujo.

Pirkdami 12 V BLDC variklį didelės apkrovos gaminiui, pirkėjai turėtų įvertinti apsaugos elgesį kartu su sukimo momentu, greičiu ir efektyvumu.

2.9 Lanksčios OĮG taikomųjų programų projektavimo parinktys

Kita priežastis, kodėl gamintojai laiko BLDC variklius, yra galimų konfigūracijų asortimentas.

Priklausomai nuo tiekėjo ir taikymo, 12 V BLDC variklio sprendimas gali būti pritaikytas pagal skirtingas apvijų specifikacijas, veleno matmenis, montavimo tvarką, jungtis, pavarų dėžes, jutiklius ir valdiklio funkcijas.

Pavyzdžiui, originalios įrangos gamintojui, kuriančiam kompaktišką pavarą, gali prireikti konkretaus išėjimo greičio, pavarų dėžės santykio, montavimo modelio ir atsako į užstrigimą.

Gamintojas, kuriantis nešiojamąjį prietaisą, gali skirti daugiau dėmesio efektyvumui, kompaktiškiems matmenims, triukšmo kontrolei ir baterijų suderinamumui.

Integruotas variklio ir valdiklio mazgas gali supaprastinti elektros integravimą, o atskiras variklis ir tvarkyklė gali suteikti daugiau lankstumo kuriant pasirinktinę sistemą.

Ne kiekvienas tiekėjas siūlo tas pačias tinkinimo parinktis, todėl pirkėjai turėtų išsiaiškinti, kurios funkcijos yra standartinės, o kurios reikalauja inžinerinių pakeitimų.

Prieš pateikiant citatos užklausą, tai padeda parengti pagrindinę specifikaciją, apimančią:

• Nominali ir leistina maitinimo įtampa.

• Reikalingas nuolatinis ir didžiausias sukimo momentas.

• Tikslinis veikimo greitis.

• Paleidimo apkrova ir darbo ciklas.

• Didžiausi variklio matmenys.

• Reikalinga valdymo sąsaja.

• Elektroninės apsaugos reikalavimai.

• Darbinė temperatūra ir aplinkos sąlygos.

• Numatomas užsakymo kiekis.

Ankstyvas šios informacijos pateikimas padeda tiekėjams rekomenduoti tinkamesnę variklio konfigūraciją ir sumažina riziką pasirinkti gaminį, kurį reikia daug modifikuoti.

2.10 Praktinis našumo, patikimumo ir sąnaudų balansas

Daugumai OĮG pirkėjų galutinis sprendimas dėl variklio priklauso nuo našumo, patikimumo, integravimo pastangų ir bendrų sąnaudų pusiausvyros.

Mažesnės kainos variklis iš pradžių gali atrodyti patrauklus, tačiau gali prireikti atskiros tvarkyklės, papildomos apsaugos grandinės, daugiau inžinerinio laiko arba išsamaus patvirtinimo.

Labiau integruotas BLDC variklio mazgas gali kainuoti daugiau už vienetą, tuo pačiu supaprastinant laidus, valdymo kūrimą ir gamybą.

Geresnis pasirinkimas priklauso nuo gaminio gamybos apimties, veikimo reikalavimų ir bendro dizaino.

Lygindami tiekėjus vertinkite daugiau nei vieneto kainą. Atsižvelkite į nuolatinį sukimo momentą, efektyvumą reikiamame veikimo taške, apsaugos ypatybes, šilumines charakteristikas, pritaikymo parinktis, dokumentus ir gamybos nuoseklumą.

Taip pat verta paprašyti bandymo duomenų, kurie atspindi numatytas eksploatavimo sąlygas.

Pavyzdžiui, variklis, skirtas elektrinei pavarai, turėtų būti vertinamas pagal reikiamą paleidimo apkrovą ir veikimo ciklą, o ne tik esant neapkrautai.

Variklis, skirtas akumuliatoriniam prietaisui, turi būti patikrintas pagal numatomą maitinimo įtampos diapazoną ir srovės ribas.

Šios praktinės detalės padeda pirkėjų komandoms prasmingiau palyginti sprendimus.

Galiausiai 12 V BLDC variklio patrauklumas slypi tuo, kad jis gali derinti efektyvų veikimą, mažesnį su šepečių susidėvėjimą, lankstų elektroninį valdymą ir kompaktišką integraciją. Geriausias pasirinkimas yra variklio ir valdiklio sprendimas, atitinkantis faktinius gaminio apkrovos reikalavimus, neviršijantis elektrinių, šiluminių ar mechaninių ribų.

3. Kokias elektronines apsaugos funkcijas turėtų turėti 12 V BLDC variklis?

Renkantis 12 V BLDC variklį didelės apkrovos plataus vartojimo gaminiui, našumas yra tik dalis lygties. Variklis taip pat turi atlaikyti elektros trikdžius, netikėtas mechanines apkrovas ir temperatūros pokyčius, nepakenkiant viso gaminio patikimumui.

Čia elektroninė apsauga tampa esminė.

Bešepetėlis nuolatinės srovės variklis remiasi elektroniniu valdikliu, kad perjungtų srovę per jo apvijas. Jei variklis paleidžiamas esant per didelei apkrovai, mechaniškai užblokuojamas arba veikia už numatytos įtampos diapazono ribų, variklis ir valdiklis gali patirti elektrinį arba šiluminį įtempimą.

Be tinkamos apsaugos šios sąlygos gali sukelti apvijų pažeidimą, galios elektronikos gedimą, netikėtą išjungimą arba ankstyvą komponentų gedimą.

Gamintojų tikslas nėra tiesiog pasirinkti variklį, turintį daugiausiai apsaugos savybių. Tai yra pasirinkti variklio ir valdiklio sistemą, kuri gali valdyti esamas programos veikimo sąlygas, neperžengdama elektrinių, šiluminių ir mechaninių ribų.

Daugumoje didelės apkrovos 12 V BLDC variklių pirmosios įvertintos apsaugos funkcijos yra apsauga nuo viršsrovių, strigimo aptikimas, apsauga nuo per didelės temperatūros, apsauga nuo žemos įtampos, apsauga nuo viršįtampių ir trumpojo jungimo. Priklausomai nuo gaminio, taip pat gali būti svarbus valdomas paleidimas, atvirkštinio poliškumo apsauga, greičio stebėjimas ir gedimų diagnostika.

Pažiūrėkime, kaip šios funkcijos veikia, kodėl jos svarbios ir ką pirkėjai turėtų patvirtinti prieš rinkdamiesi variklių tiekėją.

3.1 Apsauga nuo viršsrovių: neleiskite, kad per didelė srovė sugadintų variklio sistemą

Apsauga nuo viršsrovių yra viena iš svarbiausių 12 V BLDC variklio elektroninių apsaugos priemonių.

Variklis naudoja srovę, kad sukurtų sukimo momentą. Padidėjus mechaninei apkrovai, valdikliui gali tekti tiekti daugiau srovės, kad išlaikytų reikiamą našumą.

Kai kurie padidėjimai yra normalūs. Problemos kyla, kai srovė viršija leistinas variklio veikimo ribas arba saugias valdiklio, laidų ar maitinimo šaltinio ribas.

Dažniausios per didelės srovės priežastys:

• Variklio užvedimas esant didelei mechaninei apkrovai.

• Staigus trinties ar pasipriešinimo padidėjimas.

• Užblokuotas rotorius arba užstrigo mechanizmas.

• Neteisingi variklio valdymo nustatymai.

• Elektros gedimai variklyje arba laiduose.

• Pernelyg didelės pagreičio komandos.

Jei srovė išlieka per didelė, tai gali padidinti apvijos temperatūrą ir papildomai apkrauti variklio vairuotojo perjungimo komponentus.

Tai ypač svarbu kompaktiškiems plataus vartojimo gaminiams, kur dėl ribotos vėsinimo vietos gali būti sunku išsklaidyti papildomą šilumą.

Kaip veikia BLDC variklio viršsrovių apsauga?

Apsaugos nuo viršsrovių sistema paprastai matuoja variklio srovę arba nustato, kai srovė viršija iš anksto nustatytą slenkstį.

Priklausomai nuo valdiklio architektūros, sistema gali reaguoti taip:

• Srovės ribojimas iki nustatyto lygio.

• Variklio sukimo momento mažinimo komanda.

• Laikinas maitinimo pakopos išjungimas.

• Variklio išjungimas, kol gedimas bus pašalintas.

• Pranešti apie gedimą pagrindiniam valdikliui.

Kai kurios variklių tvarkyklės naudoja greitą aparatūros pagrindu veikiančią srovės apsaugą, o kitos sujungia srovės jutimą su programine įranga valdomais atsakymais.

Tinkamas atsakas priklauso nuo gedimo ir programos reikalavimų.

Pavyzdžiui, laikina srovės riba gali būti tinkama, kai variklio apkrova trumpam padidėja. Dėl nuolatinio elektros gedimo gali reikėti greičiau išjungti.

Ką turėtų patikrinti pirkėjai?

Įsigiję 12 V BLDC variklį, neklauskite, ar yra apsauga nuo viršsrovių.

Patvirtinkite šiuos dalykus:

• Ar srovės jutiklis integruotas į variklio tvarkyklę?

• Kokios yra nuolatinės ir didžiausios srovės ribos?

• Ar galima konfigūruoti srovės ribą?

• Ar valdiklis atskiria paleidimo srovę nuo nuolatinės perkrovos?

• Ar per didelės srovės įvykis sukelia srovės ribojimą, išjungimą arba užblokuotą gedimą?

• Ar apsauga skirta apsaugoti variklį, vairuotoją arba abu?

Ypač svarbu atskirti nuolatinę ir didžiausią srovę. Variklis gali toleruoti trumpą srovės padidėjimą paleidimo metu, bet negali išlaikyti tos srovės be perkaitimo.

Didelės apkrovos atveju srovės apsaugos nustatymai turi būti suderinti su variklio sukimo momento reikalavimais, apvijų charakteristikomis, valdiklio nominaliomis vertėmis ir numatomu darbo ciklu.

3.2 Apsauga nuo užstrigimo: aptikti, kai variklis negali suktis

Apsauga nuo užstrigimo ypač svarbi motorizuotiems mechanizmams, kurie gali užsiblokuoti normaliai naudojant.

Variklis sustoja, kai rotorius nustoja suktis arba nesisuka taip, kaip tikėtasi, nepaisant to, kad valdiklis bando jį vairuoti.

Vartojimo gaminiuose tai gali atsitikti, kai:

• Pavara pasiekia mechaninį galinį atramą.

• Elektra valdomas atlošas patiria pernelyg didelį pasipriešinimą.

• Užstoja roboto dulkių siurblio ratas.

• Nuolaužos blokuoja besisukantį mechanizmą.

• Užstringa pavarų dėžė arba prijungtas mechanizmas.

Kai BLDC variklis sustoja, jo srovė gali išlikti didelė, nebent valdiklis riboja arba nenutraukia pavaros. Priklausomai nuo variklio ir valdymo strategijos, užsitęsęs užstrigimas gali greitai pakilti temperatūra ir pernelyg apkrauti elektroniką.

Dėl šios priežasties strigimo aptikimas yra vertinga funkcija didelės apkrovos varikliams.

Kaip veikia BLDC variklio užstrigimo aptikimas?

Nėra vieno metodo, kurį naudoja kiekvienas valdiklis. Įprasti metodai apima:

Srovės aptikimas: valdiklis stebi srovę ir nustato nuolatinį padidėjimą, kuris gali reikšti per didelę apkrovą arba strigimą.

Greičiu pagrįstas aptikimas: valdiklis lygina nurodytą greitį su išmatuotu greičiu. Jei variklis nepasiekia arba nepalaiko laukiamo greičio, sistema gali nustatyti neįprastą veikimo būklę.

Holo jutiklio stebėjimas: BLDC varikliams su jutikliais valdiklis gali stebėti rotoriaus padėties perėjimus ir aptikti trūkstamus arba nenormalius signalus.

Atgalinis EMF arba modeliu pagrįstas aptikimas: be jutiklių valdikliai gali įvertinti rotoriaus padėtį ir greitį pagal elektrinius matavimus ar kitus valdymo sistemos signalus.

Kiekvienas metodas turi apribojimų. Vien tik didelė srovė ne visada reiškia, kad variklis sustojo, o variklis, veikiantis labai mažu greičiu, gali negeneruoti tų pačių signalų kaip variklis, veikiantis įprastu darbo greičiu.

Todėl gerai suprojektuota sistema naudoja variklio veikimo charakteristikas atitinkančius slenksčius ir laiką.

Kodėl OĮG gaminiams svarbi apsauga nuo garų?

Apsvarstykite 12 V BLDC variklį, naudojamą elektrinėje pavaroje.

Įprasto veikimo metu variklis perkelia mechanizmą iš vienos padėties į kitą. Jei mechanizmas pasiekia galinį sustojimą, variklis gali nesugebėti toliau suktis.

Be tinkamo valdymo atsako variklis gali likti įjungtas prieš mechaninį sustabdymą.

Valdiklis su atitinkama apsauga nuo užstrigimo gali aptikti neįprastą būklę ir sustabdyti arba apriboti pavarą.

Tačiau apsauga nuo užstrigimo neturėtų automatiškai pakeisti mechaninių eigos jungiklių, padėties jutiklių ar kitų saugos priemonių . Tinkamas dizainas priklauso nuo mechanizmo ir netikėto judėjimo pasekmių.

Klausimai, kuriuos reikia užduoti savo variklių tiekėjui

• Ar valdiklis palaiko strigimo aptikimą?

• Kokie signalai naudojami kioskui identifikuoti?

• Kaip greitai valdiklis reaguoja?

• Ar galima pritaikyti aptikimo slenkstį arba delsą?

• Ar pašalinus kliūtį variklis automatiškai įsijungia iš naujo?

• Ar valdiklis gali atskirti įprastą paleidimą nuo tikro užstrigimo?

Šie klausimai ypač naudingi lyginant integruotus BLDC variklių mazgus, skirtus pavaroms, elektriniams baldams, valymo įrangai ir kitiems gaminiams su kintančiomis mechaninėmis apkrovomis.

3.3 Apsauga nuo perkaitimo: valdykite šilumą, kol ji nepadarys žalos

Temperatūra yra pagrindinis variklio sistemos patikimumo veiksnys.

Net kai variklis veikia esant vardinei įtampai, dėl per didelės apkrovos, didelės srovės, pasikartojančių paleidimų ir nepakankamo aušinimo jo temperatūra gali pakilti virš priimtinų ribų.

Apsauga nuo perkaitimo padeda neleisti varikliui arba valdikliui toliau veikti, kai stebima temperatūra viršija nustatytas ribas.

Ši funkcija ypač vertinga kompaktiškuose plataus vartojimo gaminiuose, kurių ventiliacija yra ribota arba kurie naudojami ilgą laiką.

Dėl ko 12V BLDC variklis perkaista?

Kelios darbo sąlygos gali sukelti per didelę temperatūrą:

• Nepertraukiamas veikimas viršijant numatytą sukimo momentą.

• Pakartotinis paleidimas esant didelei apkrovai.

• Užsitęsusios sustojimo sąlygos.

• Aukšta aplinkos temperatūra.

• Apribotas oro srautas gaminio korpuso viduje.

• Mechaninė trintis arba perkrauta pavarų dėžė.

• Pernelyg didelė srovė dėl netinkamų valdymo nustatymų.

Šiluma gali kauptis tiek variklyje, tiek vairuotojo elektronikoje. Šie komponentai turi skirtingas šilumines charakteristikas ir turi būti vertinami atskirai.

Kaip veikia apsauga nuo perkaitimo?

Priklausomai nuo konstrukcijos, BLDC variklių sistema gali naudoti:

Variklio temperatūros jutimas: temperatūros jutiklis matuoja temperatūrą šalia apvijų ar kitos reprezentacinės vietos.

Vairuotojo temperatūros stebėjimas: valdiklis stebi savo galios elektronikos ar kitų svarbių komponentų temperatūrą.

Terminis sumažinimas: reguliatorius sumažina leistiną srovę arba sukimo momentą, kai temperatūra artėja prie nustatytos ribos.

Terminis išjungimas: sistema išjungia variklį, kai pasiekiama nurodyta temperatūros slenkstis.

Temperatūra pagrįstas pakartotinio paleidimo valdymas: valdiklis leidžia tęsti veikimą tik tada, kai temperatūra nukrenta žemiau atitinkamos atkūrimo slenksčio.

Terminis sumažinimas gali būti naudingas, nes gali sumažinti įtampą, kol prireiks visiško išjungimo.

Tačiau sistema vis tiek turi sugebėti užtikrinti reikiamą našumą įprastomis veikimo sąlygomis. Jei numatomo naudojimo metu variklis pakartotinai patenka į šiluminę apsaugą, variklis gali būti per mažo dydžio arba netinkamas aušinimo įrenginys.

Ką turėtų patvirtinti pirkėjai?

Vertindami apsaugą nuo perkaitimo paklauskite:

• Ar variklio temperatūra matuojama tiesiogiai?

• Ar valdiklis taip pat stebi savo temperatūrą?

• Kur yra temperatūros jutiklis?

• Kokie yra išjungimo ir atkūrimo slenksčiai?

• Ar valdiklis sumažina srovę prieš išjungdamas?

• Ar šiluminės charakteristikos buvo išbandytos numatytame korpuse?

Paskutinis punktas yra ypač svarbus.

Atliekant bandymą lauke, variklis gali neviršyti temperatūros ribų, bet perkaisti, kai jis sumontuotas sandariame prietaise arba kompaktiškame pavaros korpuse.

OĮG pirkėjams šiluminis patvirtinimas turėtų atspindėti numatomą montavimo tvarką, aplinkos temperatūrą, darbo ciklą ir mechaninę apkrovą.

3.4 Apsauga nuo žemos įtampos: palaikykite patikimą veikimą, kai nukrenta maitinimo įtampa

Apsauga nuo žemos įtampos ypač svarbi baterijomis maitinamiems gaminiams ir sistemoms, kurios patiria maitinimo įtampos svyravimus.

Nors variklį galima apibūdinti kaip a 12V BLDC variklis , jo tikrasis maitinimo šaltinis gali išlikti ne tiksliai 12V viso veikimo metu.

Akumuliatoriaus išsikrovimas, didelė paleidimo srovė, ilgi kabeliai, jungties varža ir elektros apkrovos pokyčiai gali sukelti variklio vairuotojo įtampa.

Jei maitinimo įtampa nukrenta žemiau valdiklio leistino veikimo diapazono, variklis gali neįsijungti, gali prarasti veikimą arba reguliatorius gali nusistatyti iš naujo.

Kaip veikia žemos įtampos apsauga?

Žemos įtampos blokavimo funkcija stebi maitinimo įtampą ir neleidžia variklio tvarkyklei veikti žemiau nustatytos ribos.

Priklausomai nuo konstrukcijos, valdiklis gali:

• Išjunkite maitinimo pakopą, kai įtampa nukrenta per žemai.

• Neleiskite paleisti, kol neatsistatys maitinimo įtampa.

• Praneškite apie žemos įtampos gedimą.

• Automatiškai paleiskite iš naujo, kai įtampa grįš į priimtiną diapazoną.

Baterijomis maitinamiems gaminiams apsauga nuo žemos įtampos gali padėti suderinti variklio darbą su akumuliatoriaus valdymo sistema.

Tačiau tai nepakeičia tinkamai sukurtos baterijos apsaugos sistemos.

Kodėl tai svarbu didelės apkrovos plataus vartojimo produktams?

Didelės apkrovos varikliai gali naudoti didelę srovę paleidimo ir greitėjimo metu.

Jei akumuliatorius arba maitinimo šaltinis negali tiekti reikiamos srovės, dėl to atsirandantis įtampos kritimas gali trukdyti paleisti.

Tai gali sukelti varginančių problemų: variklis veikia normaliai esant nedidelei apkrovai, bet neįsijungia, kai mechanizmas yra labai apkrautas.

Todėl 12 V BLDC variklio, naudojamo nešiojamajame prietaise arba baterijomis maitinamoje pavaroje, darbinės įtampos diapazonas turi būti įvertintas kartu su paleidimo srovės reikalavimu.

Ką turėtų patikrinti pirkėjai?

Paprašykite tiekėjo nurodyti:

• Nominali darbinė įtampa.

• Mažiausia ir maksimali leistina maitinimo įtampa.

• Žemos įtampos išjungimo slenkstis.

• Įtampa, reikalinga pakartotiniam paleidimui.

• Ar laikinas paleidimo įtampos kritimas sukelia gedimą.

• Ar variklis gali patikimai užvesti šalia minimalios numatytos maitinimo įtampos.

Žemos įtampos slenkstis turi būti suderintas su maitinimo šaltiniu ir pritaikymu. Per aukštas slenkstis gali sukelti nereikalingus išjungimus, o per žemas slenkstis gali leisti veikti už numatytų elektros ribų.

3.5 Apsauga nuo viršįtampių: apsaugokite tvarkyklę nuo per didelės maitinimo įtampos

Apsauga nuo viršįtampių padeda išvengti žalos, kai maitinimo įtampa viršija leistiną variklio vairuotojo veikimo diapazoną.

12 V BLDC varikliui per didelė įtampa gali atsirasti dėl netinkamo maitinimo šaltinio, elektros pereinamųjų procesų, perjungimo įvykių arba regeneracinės energijos, pagamintos lėtėjimo metu.

Šią paskutinę sąlygą verta apsvarstyti, kai naudojama didelė sukimosi inercija arba kontroliuojamas stabdymas.

Kai variklis sulėtėja, dalis mechaninės energijos gali būti vėl paversta elektros energija. Priklausomai nuo valdiklio ir maitinimo sistemos, ši energija gali padidinti nuolatinės srovės magistralės įtampą.

Jei sistema negali saugiai absorbuoti arba valdyti grąžinamos energijos, vairuotojo įtampa gali pakilti virš vardinės ribos.

Kaip gali a BLDC variklio sistemos rankenos viršįtampa?

Galimi būdai:

• Maitinimo arba nuolatinės srovės magistralės įtampos stebėjimas.

• Variklio pavaros išjungimas, kai įtampa viršija nustatytą ribą.

• Naudojant tinkamus pereinamojo laikotarpio slopinimo komponentus.

• Atkuriamosios energijos valdymas.

• Lėtėjimo valdymas, siekiant sumažinti įtampos šuolius.

• Maitinimo šaltinio ir tvarkyklės su suderinamomis veikimo ribomis pasirinkimas.

Teisingas sprendimas priklauso nuo variklio inercijos, stabdymo elgsenos, valdiklio konstrukcijos ir maitinimo šaltinio.

Pavyzdžiui, mažo ventiliatoriaus variklio lėtėjimo reikalavimai gali skirtis nuo pavaros ar pavaros mechanizmo, kuris pakartotinai pagreitina ir sustabdo palyginti didelę apkrovą.

Ko turėtų paklausti OĮG pirkėjai?

Patvirtinkite vairuotojo leistiną įtampos diapazoną ir paklauskite, kaip jis reaguoja į įtampos svyravimus.

Jei naudojamas dažnas stabdymas arba greitas lėtėjimas, patikrinkite, ar buvo atsižvelgta į regeneracinę energiją.

Jei naudojate automobilių gaminius, patikrinkite, ar visas variklio mazgas tinka numatytai elektros aplinkai. Vien vardinė 12 V įtampa nenustato atsparumo automobilių elektros pereinamiesiems procesams.

3.6 Apsauga nuo trumpojo jungimo: sumažinkite elektros žalos riziką

Apsauga nuo trumpojo jungimo padeda apsaugoti variklio sistemą, kai atsiranda nenumatytas mažos varžos elektros kelias.

Galimos gedimo vietos:

• Variklio fazės laidai.

• Maitinimo kabeliai.

• Jungtys.

• Grandinės plokštės pėdsakai.

• Variklio vairuotojo perjungimo grandinė.

Dėl trumpojo jungimo srovė gali greitai padidėti, priklausomai nuo maitinimo šaltinio ir trikties varžos.

Be tinkamos apsaugos galite sugadinti tvarkyklę, laidus, jungtis ar kitus komponentus.

Kaip veikia trumpojo jungimo apsauga?

Priklausomai nuo grandinės konstrukcijos, valdiklis gali naudoti greitą elektroninių gedimų aptikimą, srovės ribojimą, išjungimą arba apsauginių mechanizmų derinį.

Sistema taip pat gali naudoti saugiklį arba kitą apsaugos įtaisą, kad apsaugotų maitinimo šaltinį ir laidus.

Šios funkcijos yra susijusios, tačiau jų negalima pakeisti.

Pavyzdžiui, variklio vairuotojo integruota apsauga gali apsaugoti jo perjungimo komponentus nurodytomis sąlygomis, o tinkamai parinktas saugiklis suteikia papildomą maitinimo grandinės apsaugą.

Nereikėtų manyti, kad nei vienas, nei kitas apima visus galimus gedimus.

Ką turėtų patvirtinti pirkėjai?

Lygindami 12 V BLDC variklių mazgus, paklauskite:

• Kokios trumpojo jungimo sąlygos taikomos?

• Ar apsauga taikoma variklio fazėms, maitinimo įvadui ar abiem?

• Ar po gedimo valdiklis užsifiksuoja?

• Ar reikalingas išorinis saugiklis?

• Ar apsauga buvo patvirtinta su numatytu maitinimo šaltiniu ir laidais?

Aiškus atsakymas padeda inžinieriams suprasti, kokios papildomos apsaugos reikia gatavame gaminyje.

3.7 Valdomas paleidimas: sumažinkite srovės šuolius ir mechaninį smūgį

Variklio paleidimo elgsena gali būti tokia pat svarbi, kaip ir pastovios būsenos veikimas.

Kai BLDC variklis paleidžiamas esant apkrovai, valdiklis turi nustatyti rotoriaus padėtį, įjungti atitinkamas apvijas ir pagreitinti rotorių iki tikslinio greičio.

Staigus paleidimas gali sukelti didelius srovės smailes, staigų judėjimą, vibraciją ir mechaninį įtempimą.

Šis poveikis gali būti ypač pastebimas gaminiuose, kurie juda sunkius komponentus arba veikia arti vartotojo.

Kas yra minkštas paleidimas BLDC variklyje?

Minkštas paleidimas yra valdymo funkcija, kuri palaipsniui didina variklio komandą arba riboja srovę pagreičio metu.

Priklausomai nuo valdiklio, jis gali apimti:

• Konfigūruojama pagreičio rampa.

• Paleidimo srovės ribojimas.

• Palaipsniui didėja sukimo momento komanda.

• Kontroliuojamas pagreitis kintant apkrovoms.

Pavyzdžiui, varikliui, esančiam elektra varomuose balduose, gali būti naudingas sklandesnis judėjimas, o baterijomis maitinamam prietaisui – mažesnės paleidimo srovės smailės.

Tačiau minkštas paleidimas turi būti suderintas su apkrova.

Jei pagreitis yra per lėtas arba srovės riba per daug ribojanti, variklis gali neužvesti esant reikiamai apkrovai. Tai gali sukelti pakartotinius paleidimo bandymus ir papildomą šildymą.

Ką turėtų patikrinti pirkėjai?

Paklauskite, ar galima reguliuoti paleidimo rampą ir srovės ribas.

Jei gaminys veikia iš baterijos, patikrinkite paleidimą esant žemiausia numatoma maitinimo įtampa.

Jei naudojate pavarų dėžes arba mechanines jungtis, įvertinkite, ar paleidimo profilis nesukelia pernelyg didelio judėjimo, vibracijos ar mechaninio įtempimo.

Gerai sureguliuota paleidimo strategija turėtų suderinti sklandų veikimą ir sukimo momentą, reikalingą mechanizmui patikimai paleisti.

3.8 Apsauga nuo atvirkštinio poliškumo: apsaugokite nuo neteisingų maitinimo jungčių

Apsauga nuo atvirkštinio poliškumo padeda sumažinti žalos riziką, jei teigiamas ir neigiamas maitinimo jungtys netyčia pakeičiamos.

Tai gali būti aktualu gaminiams su išimamomis baterijomis, tinkamais laidais arba rankinio surinkimo operacijomis.

Priklausomai nuo konstrukcijos, apsauga gali naudoti diodą, MOSFET pagrindu veikiančią grandinę arba kitą tinkamą išdėstymą.

Paprastas diodas gali sukelti įtampos kritimą, o alternatyvios grandinės gali sumažinti laidumo nuostolius dėl papildomo dizaino sudėtingumo.

12 V BLDC variklio apsauga nuo atvirkštinio poliškumo turėtų būti įvertinta kaip visos variklio ir tvarkyklės galios įvesties dalis.

Nereikėtų jos painioti su apsauga nuo viršįtampio ar trumpojo jungimo, nes kiekviena funkcija sprendžia skirtingą elektros gedimą.

Patarimas pirkėjui: patikrinkite, ar atvirkštinio poliškumo apsauga yra integruota tvarkyklėje, ar turi būti įdiegta pagrindiniame gaminyje.

3.9 Greičio grįžtamasis ryšys ir nenormalaus veikimo aptikimas

Greičio grįžtamasis ryšys leidžia valdikliui nustatyti, kaip greitai sukasi variklis, ir palyginti išmatuotą greitį su nurodytu greičiu.

Priklausomai nuo variklio konstrukcijos, grįžtamasis ryšys gali būti gaunamas iš Hall jutiklių, kodavimo įrenginio arba vertinimo algoritmo be jutiklių.

Greičio stebėjimas gali padėti nustatyti neįprastas veikimo sąlygas, įskaitant:

• Nesugebėjimas pagreitinti.

• Netikėtas greičio sumažinimas.

• Per didelė mechaninė apkrova.

• Užblokuotas mechanizmas.

• Trūksta arba nenormalios padėties signalų.

Tai taip pat gali pagerinti greičio reguliavimą, kai keičiasi mechaninė apkrova.

Pavyzdžiui, kompaktiško valymo įrenginio variklis veikimo metu gali susidurti su skirtingu pasipriešinimu. Uždarojo ciklo valdiklis gali reguliuoti savo išvestį, kad išlaikytų tikslinį greitį sistemos veikimo ribose.

Tačiau vien greičio grįžtamasis ryšys negarantuoja patikimo strigimo aptikimo. Valdiklis turi būti suprojektuotas taip, kad atpažintų nenormalų elgesį esamomis variklio veikimo sąlygomis.

Variklių be jutiklių atveju paleidimas ir veikimas mažu greičiu nusipelno ypatingo dėmesio, nes užpakalinės EMF gali nepakakti kai kuriems vertinimo metodams, kad būtų galima patikimai nustatyti rotoriaus padėtį.

Renkantis variklį, apsvarstykite, ar programai reikia tikslaus veikimo mažu greičiu, nuspėjamo paleidimo esant apkrovai, padėties valdymo, ar tik pagrindinio greičio reguliavimo.

3.10 Gedimų diagnostika ir atkūrimas: palengvinkite variklio sistemų trikčių šalinimą

Apsaugos funkcijos tampa naudingesnės, kai variklio valdiklis gali pranešti, kas sugedo.

Gedimo išvestis, diagnostinis kodas arba ryšio sąsaja gali padėti pagrindiniam produktui nustatyti, ar išjungimas įvyko dėl per didelės srovės, per mažos įtampos, per didelės temperatūros ar kitos stebimos būklės.

Ši informacija gali sutrumpinti trikčių šalinimo laiką kūrimo, gamybos ir techninės priežiūros metu.

Atkūrimo elgesys yra vienodai svarbus.

Priklausomai nuo programos, valdiklis gali:

• Paleiskite iš naujo automatiškai pašalinus laikiną gedimą.

• Bandykite dar kartą po nustatyto delsos.

• Prieš tęsdami darbą, sumažinkite srovę arba sukimo momentą.

• Likti išjungta, kol bus gauta atstatymo komanda.

Automatinis atkūrimas gali būti tinkamas kai kurioms mažos rizikos programoms, tačiau tai ne visada yra saugiausias pasirinkimas.

Pavyzdžiui, pakartotiniai bandymai paleisti iš naujo prieš nuolatinę mechaninę kliūtį gali padidinti karštį ir įtempti prijungtą mechanizmą.

Variklinei pavarai išjungimas su gedimu gali būti tinkamesnis, kai tolesnis judėjimas gali sugadinti gaminį arba sukelti pavojų.

Ko turėtų paklausti pirkėjai?

Prašykite atsako į gedimus lentelės, kurioje aprašoma:

1. Gedimo būsena.

2. Kaip valdiklis jį aptinka.

3. Slenkstis arba laikas.

4. Kontrolieriaus atsakymas.

5. Reabilitacijai reikalingos sąlygos.

6. Ar apie gedimą galima pranešti pagrindinei sistemai.

Ši informacija leidžia lengviau palyginti variklių tiekėjus ir integruoti variklį į bendrą gaminio valdymo strategiją.

3.11 Kurios apsaugos funkcijos yra būtinos, o kurios pasirenkamos?

Ne kiekvienai programai reikia visų apsaugos funkcijų.

Išlaidoms jautrus ventiliatorius arba siurblys gali turėti skirtingus reikalavimus nei varoma pavara, kuri judina sunkų komponentą.

Toliau pateiktoje lentelėje pateikiamas pradinis taškas vertinant bendras apsaugos savybes.

Ši lentelė yra praktinis atrankos vadovas, o ne universalus atitikties kontrolinis sąrašas.

Galutiniai apsaugos reikalavimai turėtų būti pagrįsti gaminio veikimo sąlygomis, numatomais gedimais, taikomais saugos reikalavimais ir sistemos architektūra.

Pavyzdžiui, siurbliui gali prireikti papildomo sauso veikimo arba srauto stebėjimo, o pavarai gali prireikti padėties grįžtamojo ryšio ir nepriklausomų eigos ribų. Šioms funkcijoms gali prireikti jutiklių arba pagrindinio valdiklio logikos, išskyrus standartinę variklio tvarkyklę.

3.12 Integruota apsauga prieš išorinę apsaugą: ką turėtų pasirinkti pirkėjai?

Perkant 12V BLDC variklį, vienas svarbus klausimas – ar reikiamos apsaugos funkcijos yra integruotos į variklio mazgą, ar įdiegtos pagrindiniame gaminyje.

Integruotas variklio ir tvarkyklės mazgas gali sumažinti išorinių grandinių skaičių ir supaprastinti elektros integravimą.

Tai taip pat gali padėti sutrumpinti kūrimo laiką, kai integruotos funkcijos atitinka programos poreikius.

Tačiau galimos apsaugos slenksčiai, valdymo algoritmai ir gedimų atkūrimo parinktys gali būti fiksuotos arba ribotos.

Išorinė apsaugos architektūra suteikia daugiau lankstumo. Pagrindinis valdiklis gali naudoti papildomus jutiklius, koordinuoti kelis variklius arba įgyvendinti konkrečių programų atsakus į gedimus.

Kompromisas yra didesnė inžinerinė atsakomybė ir galbūt daugiau komponentų, kuriuos reikia įsigyti ir patvirtinti.

Daugeliui OĮG programų kombinuotas metodas veikia gerai: variklio vairuotojas tvarko greitą elektros apsaugą, o pagrindinė sistema valdo konkrečios programos sąlygas, pvz., kelionės apribojimus, atsaką į kliūtis ir suderintą išjungimą.

Lygindami tiekėjus paklauskite, kurios funkcijos yra įtrauktos į standartinį variklio mazgą, kurias galima pritaikyti pagal poreikius, o kurios turi būti įdiegtos išorėje.

3.13 Kaip pirkėjai turėtų patikrinti, ar variklio apsauga iš tikrųjų veikia?

Apsaugos funkcijos, nurodytos duomenų lape, nepakanka norint nustatyti, ar visas produktas veiks tinkamai.

Prieš masinę gamybą inžinieriai turėtų patvirtinti variklį tikroviškomis veikimo sąlygomis.

Praktinis bandymo planas gali apimti:

Paleidimo bandymas: patikrinkite patikimą paleidimą tikėtinos apkrovos ir maitinimo įtampos diapazone.

Perkrovos bandymas: taikykite kontroliuojamus apkrovos pokyčius ir įsitikinkite, kad srovė neviršija numatytų ribų.

Sustingimo bandymas: imituokite užblokuotą rotorių naudodami atitinkamą procedūrą ir patvirtinkite, kad valdiklis reaguoja taip, kaip nurodyta.

Terminis bandymas: stebėkite variklio ir vairuotojo temperatūrą esant tipinėms apkrovoms, darbo ciklams ir aplinkos sąlygoms.

Įtampos bandymas: įvertinkite veikimą netoli leistinų maitinimo įtampos ribų ir patikrinkite numatomą atsaką į atitinkamus įtampos gedimus.

Atkūrimo bandymas: patvirtinkite, kad variklis įsijungia iš naujo, lieka išjungtas arba praneša apie gedimą pagal numatytą valdymo strategiją.

Atlikdami kiekvieną bandymą, dokumentuokite maitinimo įtampą, mechaninę apkrovą, suveikimo sąlygas, atsako laiką, jei taikoma, ir gautą variklio elgesį.

Bandymai turėtų būti atliekami naudojant kontroliuojamas procedūras ir tinkamą įrangą. Surinktame plataus vartojimo gaminyje niekada neturėtų būti improvizuojami trumpieji jungimai, tyčiniai užstrigimai ir kitos gedimo sąlygos.

Paskutinis pasiūlymas: pasirinkite apsaugos funkcijas pagal realias darbo sąlygas

Geriausia elektroninė apsaugos sistema, skirta 12 V BLDC varikliui, nebūtinai yra ta, kurios funkcijų sąrašas yra ilgiausias. Tai yra tas, kuris tinkamai reaguoja į gedimus, su kuriais variklis gali susidurti normaliai naudojant ir numatomas neįprastas sąlygas.

Daugumos didelės apkrovos plataus vartojimo gaminių apsauga nuo viršsrovių, strigimo aptikimas, apsauga nuo per didelės temperatūros, apsauga nuo žemos įtampos ir apsauga nuo trumpojo jungimo nusipelno ankstyvo dėmesio. Apsauga nuo viršįtampių, valdomas paleidimas, apsauga nuo atvirkštinio poliškumo, greičio grįžtamasis ryšys ir gedimų diagnostika turėtų būti įvertinti pagal programos elektros aplinką ir valdymo reikalavimus.

OĮG pirkėjams ypač svarbūs trys klausimai:

• Kokios apsaugos funkcijos įtrauktos į variklio ir valdiklio mazgą?

• Kaip sistema reaguoja įvykus gedimui?

• Ar tiekėjas gali pateikti bandymų duomenis arba pritaikyti apsaugos elgseną pagal numatytą taikymą?

Atsakydami į šiuos klausimus prieš pateikdami gamybos užsakymą, galite sumažinti integracijos neapibrėžtumą, išvengti nereikalingo perprojektavimo ir padidinti pasitikėjimą visa variklio sistema.

Galiausiai, patikimas 12 V BLDC variklio sprendimas sujungia tinkamas sukimo momento ir greičio charakteristikas su tinkama elektronine apsauga, šilumos valdymu ir konkrečiam pritaikymui pritaikytu valdymu.

4. Kurios apsaugos funkcijos yra svarbiausios įvairioms vartotojų programoms?

Ne kiekvienam gaminiui reikia visų galimų apsaugos funkcijų.

Išlaidoms jautrus prietaisas gali nereikalauti kodavimo grįžtamojo ryšio, o varomam pavaros mechanizmui gali prireikti padėties informacijos ir kruopščiai valdomo strigimo elgesio.

Geriausias būdas yra reitinguoti funkcijas pagal programos apkrovos profilį, elektros aplinką, saugos riziką ir numatomą tarnavimo laiką.

Ši lentelė turėtų būti traktuojama kaip atskaitos taškas, o ne kaip universali specifikacija.

Pavyzdžiui, siurblys, tvarkantis skystį, gali reikalauti sauso veikimo aptikimo, tačiau ši funkcija nebūtinai integruota į standartinę BLDC variklio tvarkyklę. Tam gali prireikti išorinio srauto jutiklio, slėgio jutiklio arba konkrečios programos algoritmo.

Taip pat sėdynės reguliavimo varikliui gali prireikti integruoto valdiklio padėties grįžtamajam ryšiui arba jis gali priklausyti nuo pagrindinio gaminio valdymo elektronikos.

Svarbus pirkimo klausimas: kokios apsaugos funkcijos jau įtrauktos, o kurios turi būti pridėtos prie viso gaminio?

5. Kokių tipų BLDC varikliai yra?

Bešepetėlių nuolatinės srovės (BLDC) varikliai yra kelių konstrukcijų, kurių kiekvienas turi skirtingus sukimo momento, greičio, efektyvumo, triukšmo, dydžio ir valdymo pranašumus. Gamintojams, kuriantiems didelės apkrovos plataus vartojimo produktus, tinkamo tipo BLDC variklio pasirinkimas yra toks pat svarbus kaip ir tinkamos įtampos ir galios pasirinkimas.

Pavyzdžiui, 12 V BLDC variklis, skirtas kompaktiškam aušinimo ventiliatoriui, gali netikti didelio sukimo momento buitiniam prietaisui arba akumuliatoriumi maitinamam įrenginiui, kuris dažnai įsijungia ir sustoja esant didelei apkrovai.

Geriausias pasirinkimas priklauso nuo gaminio eksploatavimo sąlygų, turimos montavimo vietos, reikalingos galios, aušinimo būdo ir elektroninės apsaugos reikalavimų.

Išnagrinėkime pagrindinius BLDC variklių tipus ir tai, kur kiekviena konstrukcija veikia geriausiai.

5.1 Inrunner BLDC varikliai

BLDC variklis turi rotorių, esantį statoriaus viduje. Rotorius sukasi stacionarioje išorinėje variklio dalyje, sukurdamas santykinai kompaktišką konstrukciją, galinčią palaikyti didelius sukimosi greičius.

Pagrindiniai pranašumai apima:

• Didelės spartos veikimas

• Kompaktiška rotoriaus konstrukcija

• Geras efektyvaus šilumos valdymo potencialas, priklausomai nuo konstrukcijos

• Suderinamumas su pavarų dėžėmis, kai reikalingas didesnis išėjimo sukimo momentas

• Tinka naudoti, kai sukimosi greitis yra prioritetas

Įėjimo varikliai dažniausiai naudojami kompaktiškiems elektriniams įrankiams, siurbliams, greitaeigiams mechanizmams ir kitai įrangai, kuriai reikalingas reguliuojamas sukimosi greitis.

Tačiau įėjimo variklis automatiškai nesuteikia didelio sukimo momento esant mažam greičiui. Jei taikymui reikalingas didelis paleidimo momentas arba didelė jėga esant santykinai mažam išėjimo greičiui, gamintojui gali prireikti tinkamos pavarų dėžės arba kitokio variklio dizaino.

Ar inrunner BLDC varikliai tinka 12V didelės apkrovos gaminiams?

Taip, su sąlyga, kad variklio sukimo momento ir greičio charakteristikos, srovės reikalavimai, šiluminė charakteristika ir valdiklis yra suderinti su programa. Pirkėjai turėtų įvertinti visą pavaros sistemą, o ne spręsti apie tinkamumą vien pagal variklio dydį ar įtampą.

5.2 Outrunner BLDC varikliai

Išorinis BLDC variklis turi rotorių, kuris sukasi aplink statoriaus išorę. Kadangi rotorius gali būti gana didelio skersmens, konstrukcija gali užtikrinti naudingą sukimo momentą esant mažesniam sukimosi greičiui.

Pagrindiniai pranašumai apima:

• Geras sukimo momento potencialas pagal variklio dydį

• Galimas mažesnis tam tikros programos veikimo greitis

• Dizainas, kuris gali būti naudingas, kai pirmenybė teikiama tiesioginiam varymui

• Lankstumas pritaikymams, kuriems reikalingas santykinai didelis besisukantis skersmuo

„Outrunner“ varikliai dažnai siejami su bepiločiais orlaiviais ir kita specializuota įranga, tačiau taip pat galima atsižvelgti į tam tikrų vartotojų gaminių mechanizmų dizainą, kai sukimo momento, pakuotės ir greičio reikalavimai sutampa.

Didelės apkrovos vartotojams gali būti verta įvertinti, kai gaminiui reikia didesnio sukimo momento, nepasitikint didelio greičio varikliu ir didele reduktorine pavarų dėže.

Tačiau ne kiekvienas aplenkėjas tinka uždarai buitinei įrangai. Pirkėjai turėtų įvertinti rotoriaus apsaugą, montavimo tvarką, aušinimą, veikimo triukšmą ir, jei reikia, atsparumą dulkėms ar drėgmei.

Geriausias pasirinkimas: palyginkite nuolatinį variklio sukimo momentą ir šilumines charakteristikas esant numatytam veikimo greičiui. Konstrukcija, kuri sukuria didelį didžiausią sukimo momentą, vis tiek gali būti netinkama nuolatinei didelei apkrovai.

5.3 Sensoriniai BLDC varikliai

Jutiklinis BLDC variklis naudoja rotoriaus padėties jutiklius, dažniausiai Holo efekto jutiklius, kad valdikliui pateiktų informaciją apie rotoriaus padėtį.

Ši informacija padeda valdikliui nustatyti, kada įjungti variklio apvijas, ypač paleidžiant ir veikiant mažu greičiu.

Pagrindiniai pranašumai apima:

• Labiau nuspėjamas paleidimas tinkamomis valdymo sąlygomis

• Patobulinta rotoriaus padėties informacija esant mažam greičiui

• Geresnis palaikymas programoms, kurios dažnai paleidžiamos ir sustabdomos

• Tinkamai sukonfigūravus, galimas sklandesnis veikimas mažu greičiu

• Naudingi atsiliepimai dėl griežtų valdymo reikalavimų

Sensoriniai varikliai gali būti puikus pasirinkimas 12 V plataus vartojimo gaminiams, kurie turi patikimai įsijungti esant apkrovai. Pavyzdžiai gali būti varomi reguliavimo mechanizmai, tam tikri siurbliai, kompaktiškos pavaros sistemos ir prietaisai su dažnais veikimo ciklais.

Tačiau jutikliai prideda komponentų, laidų ir integravimo reikalavimų. Jų nauda taip pat priklauso nuo valdiklio suderinamumo ir valdymo algoritmo kokybės.

Kada pirkėjai turėtų rinktis jutiklinį BLDC variklį?

Apsvarstykite galimybę naudoti jutiklinį dizainą, kai programai reikia patikimo paleisties, valdomos mažos spartos arba dažnai keičiamas greitis ir kryptis.

Jei gaminys turi būti atsparus dideliam mechaniniam atsparumui, paprašykite tiekėjo parodyti paleidimo efektyvumą esant faktinei apkrovai, o ne tik tuščiosios eigos sąlygomis.

5.4 BLDC varikliai be jutiklių

BLDC variklis be jutiklių veikia be specialių rotoriaus padėties jutiklių. Vietoj to, jo valdiklis įvertina rotoriaus padėtį naudodamas elektrinius signalus, pvz., atgalinę elektrovaros jėgą (atgal EMF) arba kitus įvertinimo metodus.

Tai gali sumažinti variklio agregate reikalingų komponentų skaičių.

Pagrindiniai pranašumai apima:

• Mažiau specialių rotoriaus padėties jutiklių

• Galimai paprastesnė variklio konstrukcija

• Sumažinti jutiklių laidai ir susiję surinkimo reikalavimai

• Tinka daugeliui ekonomiškai jautrių, vidutinės ar didelės spartos programų

• Kompaktiškos sistemos integravimo galimybė

BLDC varikliai be jutiklių yra plačiai naudojami ventiliatoriams, orapūtėms, siurbliams ir kitoms reikmėms, kur variklis gali efektyviai veikti valdiklio rotoriaus padėties įvertinimo metodu.

Vienas svarbus apribojimas yra paleidimas ir labai mažo greičio valdymas. Atgal EMF pagrįsti metodai paprastai reikalauja rotoriaus judėjimo, kad būtų sukurtas naudingas padėties signalas, todėl valdiklis turi naudoti paleidimo strategiją, kad būtų galima gauti patikimą įvertinimą. Kiti valdymo be jutiklių metodai gali veikti kitaip.

Ar BLDC varikliai be jutiklių tinka naudoti didelėje apkrovoje?

Jų gali būti, tačiau reikia atidžiai įvertinti paleidimo sukimo momentą ir apkrovos sąlygas. Variklis be jutiklių, gerai veikiantis esant stabiliam veikimo greičiui, gali sunkiai užvesti, jei mechaninė apkrova yra per didelė arba nenuspėjama.

Pirkėjams svarbus klausimas yra ne tik tai, ar variklis yra jutiklinis, ar be jutiklių. Tai, ar visas variklio ir valdiklio derinys gali užvesti, įsibėgėti ir patikimai veikti esant reikiamai apkrovai.

5.5 BLDC varikliai

Plyšiniame BLDC variklyje statoriaus apvijos įrengiamos statoriaus šerdyje esančiose plyšiuose.

Ši konstrukcija yra plačiai naudojama, nes ji gali palaikyti įvairius variklio dydžius, apvijų konfigūracijas ir veikimo reikalavimus.

Pagrindiniai pranašumai apima:

• Lanksčios dizaino parinktys skirtingiems sukimo momento ir greičio reikalavimams

• Didelės elektromagnetinės išvesties potencialas tinkamo dizaino apvalkale

• Platus pritaikomumas visose pramonės ir vartotojų produktų kategorijose

• Suderinamumas su įvairiomis variklio valdymo strategijomis

Priklausomai nuo konstrukcijos, varikliai su plyšiais gali užtikrinti didelį sukimo momentą ir gerą efektyvumą. Tačiau plyšiai gali prisidėti prie sukimo momento, kuris yra magnetinio sukimo momento kitimas judant rotoriui, padidėjimas. Poveikis priklauso nuo variklio magnetinės konstrukcijos ir gali turėti įtakos mažo greičio sklandumui ir vibracijai.

Didelės apkrovos plataus vartojimo gaminiams BLDC variklis su plyšiais gali būti tinkamas, kai prioritetas yra pasiekti reikiamą našumą praktiškoje sąnaudų ir dydžio diapazone.

Pirkėjai turėtų palyginti faktinį efektyvumą, sukimo momento bangavimą, triukšmą, vibraciją ir temperatūros kilimą, o ne daryti prielaidą, kad visi varikliai su plyšiais pasižymi tomis pačiomis eksploatacinėmis savybėmis.

5.6 BLDC varikliai be lizdų

BLDC varikliai be plyšių naudoja statoriaus apvijų išdėstymą be įprastų geležinių dantų arba plyšių, laikančių apviją taip pat, kaip ir plyšiuose.

Ši konstrukcija gali sumažinti sukimo momentą ir palaikyti sklandų sukimąsi, ypač tais atvejais, kai svarbus tikslus judėjimas arba žema vibracija.

Pagrindiniai pranašumai apima:

• Tinkamos konstrukcijos mažas sukimo momentas

• Sklandus sukimosi judėjimas

• Galimai žema vibracija

• Privalumai taikomoms programoms, jautrioms judesio kokybei arba akustiniam veikimui

Gali būti svarstoma galimybė naudoti be plyšių skirtus tikslus mechanizmus, kompaktišką įrangą ir specializuotus plataus vartojimo produktus, kai svarbu sklandžiai veikti.

Tačiau konstrukcija be plyšių automatiškai nepadaro variklio galingesnio, efektyvesnio ar geriau pritaikyto didelėms apkrovoms. Jo sukimo momento tankis, apvijų konstrukcija, šiluminis elgesys ir gamybos sąnaudos turi būti įvertintos pagal programos reikalavimus.

Didelės apkrovos 12 V plataus vartojimo gaminiams verta apsvarstyti galimybę naudoti variklį be plyšių, kai sklandus judėjimas ir mažas spūstis yra pakankamai svarbūs, kad pateisintų bet kokius dydžio, kainos ar pasiekiamo sukimo momento kompromisus.

5.7 Integruoti BLDC variklių mazgai

Kai kurie BLDC varikliai tiekiami kaip integruoti mazgai, sujungiantys variklį su tvarkykle arba valdikliu. Priklausomai nuo gaminio, komplekte taip pat gali būti jutiklių, greičio valdymo sąsajų ir elektroninių apsaugos funkcijų.

Užuot variklį ir valdiklį traktuodami kaip atskirus pirkimo sprendimus, OĮG pirkėjai gali įvertinti integruotą agregatą kaip pilną pavaros sprendimą.

Galimi pranašumai:

• Supaprastintas sistemos integravimas

• Mažiau išorinių elektros jungčių

• Sumažintas valdiklio pasirinkimas ir suderinamumas

• Lengvesnis koordinuoto paleidimo ir greičio valdymo įgyvendinimas

• Galimas paprastesnis apsaugos ir gedimų valdymo integravimas

Integruoti BLDC variklių mazgai gali būti naudingi plataus vartojimo produktams, kurių vidinė erdvė yra ribota, arba gamintojams, siekiantiems sutrumpinti kūrimo laiką.

Tačiau pirkėjai turėtų tiksliai patvirtinti, kurios funkcijos yra įtrauktos. Integruota tvarkyklė nebūtinai turi visas programai reikalingas apsaugos funkcijas.

Prieš rinkdamiesi integruotą agregatą, patikrinkite:

• Nuolatinės ir didžiausios srovės ribos

• Apsauga nuo viršsrovių ir trumpojo jungimo

• Stovėjimo aptikimo ir atkūrimo elgsena

• Variklio ir elektronikos šiluminė apsauga

• Žemos ir viršįtampių valdymas

• Greičio valdymo sąsajos

• Gedimų pranešimo galimybės

• Darbinės temperatūros ir aušinimo reikalavimai

Taip pat svarbu nustatyti, ar valdiklį galima sukonfigūruoti pagal programos paleidimo profilį, apkrovos pokyčius ir darbo ciklą.

5.8 BLDC varikliai

BLDC variklis su pavarų dėže sujungia variklį be šepetėlių ir pavarų dėžę. Pavarų dėžė sumažina išėjimo greitį ir padidina galimą sukimo momentą variklio ir transmisijos ribose.

Ši parinktis ypač aktuali, kai 12 V plataus vartojimo gaminiui reikia didelės mechaninės jėgos esant santykinai mažam išėjimo greičiui.

Pagrindiniai pranašumai apima:

• Didesnis išėjimo sukimo momentas esant sumažintam greičiui

• Geresnis variklio greičio ir taikymo reikalavimų atitikimas

• Galbūt kompaktiškesnė pakuotė nei kai kurios alternatyvios pavaros sistemos

• Skirtingų pavarų skaičių ir išėjimo konfigūracijų parinktys

BLDC varikliai su pavaromis gali būti tinkami varomiems mechanizmams, kompaktiškoms pavaroms, reguliuojamiems baldams, tam tikriems buitiniams prietaisams ir kitiems gaminiams, kuriems reikalingas valdomas judėjimas esant apkrovai.

Tačiau pavarų dėžė turi papildomų aspektų, įskaitant transmisijos efektyvumą, atstumą, triukšmą, susidėvėjimą, tepimą ir mechaninį patvarumą.

Rinkdamiesi BLDC variklį, pirkėjai turėtų patikrinti pavarų dėžės vardinį sukimo momentą, leistiną didžiausią apkrovą, eksploatavimo laiką ir šilumines ribas. Jie taip pat turėtų atskirti variklio veleno sukimo momentą ir pavarų dėžės vardinį išėjimo sukimo momentą.

Svarbu: pavarų dėžė padidina išėjimo sukimo momentą, pakeisdama sukimo momento greitį; tai nesukuria papildomos galios. Visas mazgas vis tiek turi atitikti reikalingas mechanines galios ir šilumines ribas.

5.9 Kurio tipo BLDC variklis geriausiai tinka didelės apkrovos 12 V plataus vartojimo produktams?

Nėra vieno BLDC variklio tipo, kuris būtų geriausias kiekvienai didelės apkrovos programai. Tinkamas pasirinkimas priklauso nuo to, kaip gaminys įsijungia, veikia, keičia greitį ir atlaiko mechaninį atsparumą.

Toliau pateiktoje lentelėje pateikiamas praktinis pradinis taškas OĮG pirkėjams.

Šios kategorijos nėra tarpusavyje nesuderinamos. Pavyzdžiui, variklis vienu metu gali būti įjungiklis, jutiklinis ir pavara. Integruotuose BLDC mazguose taip pat gali būti naudojamas valdymas su jutikliu arba be jutiklių.

Todėl pirkėjai turėtų vengti lyginti variklių tipus taip, tarsi kiekvienas būtų atskiras, fiksuotas dizainas. Galutinėje specifikacijoje turėtų būti aprašytas tikrasis variklio konstrukcijos, valdymo metodo, transmisijos ir apsaugos savybių derinys.

5.10 Kaip OĮG pirkėjai turėtų pasirinkti tinkamą BLDC variklio tipą?

Pirkdami 12 V BLDC variklį didelės apkrovos plataus vartojimo produktui, pradėkite nuo programos veikimo reikalavimų, o ne nuo pageidaujamos variklio kategorijos.

1. Apibrėžkite apkrovos profilį.

Nustatykite, ar variklis paleidžiamas esant apkrovai, veikia nuolat, veikia su pertrūkiais, ar dažnai stringa ir staigiai keičiasi pasipriešinimas.

2. Nurodykite reikiamą sukimo momentą ir greitį.

Nustatykite paleidimo sukimo momentą, nuolatinio veikimo sukimo momentą, didžiausią sukimo momentą ir išėjimo greitį. Jei naudojama pavarų dėžė, reikalavimus nurodykite pavarų dėžės išėjime.

3. Patvirtinkite elektros energijos ribas.

Patikrinkite galimą maitinimo šaltinį, paleidimo srovę, nuolatinę srovę, didžiausią srovę ir valdiklio ribas. Vardinė 12 V įtampa negarantuoja, kad variklis tinkamai veiks visame gaminio maitinimo įtampos diapazone.

4. Įvertinkite temperatūrą ir aušinimą.

Didelės apkrovos gali padidinti srovės ir šilumos gamybą. Paprašykite temperatūros kilimo duomenų tipinėmis darbo sąlygomis, įskaitant numatomą gaubtą ir aplinkos temperatūrą.

5. Pasirinkite tinkamą valdymo būdą.

Sensorinis valdymas gali būti naudingas patikimam paleidimui ir veikimui mažu greičiu. Valdymas be jutiklių gali būti tinkamas tais atvejais, kai paleidimo strategija ir veikimo greičio diapazonas yra suderinami su apkrova.

6. Patikrinkite elektroninę apsaugą.

Patikrinkite, ar sistemoje yra apsauga nuo viršsrovių, strigimo aptikimas, apsauga nuo per didelės temperatūros, žemos įtampos valdymas ir apsauga nuo trumpojo jungimo. Patikrinkite, kaip variklis elgiasi po gedimo.

7. Patvirtinkite visą komplektą.

Kartu patikrinkite variklį, valdiklį, pavarų dėžę, maitinimo šaltinį ir mechaninę apkrovą. Variklis, kuris gerai veikia tiekėjo bandymų stende, gali elgtis kitaip, kai jis sumontuotas kompaktiškame plataus vartojimo gaminyje.

5.11 Kodėl variklio tipas ir elektroninė apsauga turi būti vertinami kartu

Tinkamos variklio konstrukcijos pasirinkimas yra tik projektavimo proceso dalis. Elektroninė apsauga taip pat turi atitikti variklio elektrines charakteristikas ir gaminio veikimo sąlygas.

Pavyzdžiui, pavaros BLDC variklis, naudojamas varomame mechanizme, gali staigiai padidėti, kai mechanizmas pasiekia galinę padėtį. Neturint tinkamo srovės ribojimo ar užstrigimo, variklis, pavarų dėžė, valdiklis arba laidai gali būti veikiami per didelio įtempimo.

Panašiai BLDC varikliui be jutiklių gali prireikti kruopščiai suplanuotos paleidimo sekos, kad jis sėkmingai įsibėgėtų esant apkrovai. Jei valdiklis negali aptikti ar valdyti nesėkmingo paleidimo, pakartotiniai bandymai gali generuoti nereikalingą šilumą.

Todėl gerai suderinta variklio valdiklio sistema turėtų būti tinkama ir normaliam veikimui, ir nenormalioms veikimo sąlygoms.

Vertindami tiekėjus, paprašykite jų parodyti variklio paleidimo elgseną, nuolatinės apkrovos veikimą, atsaką į gedimą ir šiluminį stabilumą galutinio produkto sąlygomis.

Išvada: pasirinkite BLDC variklį pagal programą, o ne tik pagal kategoriją

Pagrindiniai BLDC variklių tipai siūlo skirtingus greičio, sukimo momento, valdymo tikslumo, sklandumo, integravimo patogumo ir mechaninio sudėtingumo derinius.

Didelės apkrovos 12 V plataus vartojimo gaminiams geriausias pasirinkimas yra tas, kuris atitinka reikiamą sukimo momentą ir greitį ir veikia patikimai neperžengiant turimų elektros ir šiluminių ribų.

Prieš priimdami sprendimą pirkti, palyginkite variklio specifikacijas, valdiklio suderinamumą, elektronines apsaugos funkcijas ir bandymų rezultatus. Darbas su tiekėju, kuris gali pritaikyti variklį ir valdymo sistemą pagal programą, taip pat gali padėti sumažinti integracijos riziką ir pagerinti ilgalaikį produkto patikimumą.

6. Kaip pasirinkti tinkamą 12 V BLDC variklis, skirtas didelės apkrovos gaminiui

Kai suprasite variklio tipą ir apsaugos reikalavimus, kitas žingsnis yra įvertinti faktines veikimo sąlygas.

Pirkimo komandoms naudingoje specifikacijoje turėtų būti aprašyta, ką variklis turi daryti, o ne tik nurodyti jo vardinę įtampą ir didžiausią greitį.

6.1 Pradėkite nuo sukimo momento ir greičio reikalavimų

Sukimo momentas ir greitis nustato, ar variklis gali atlikti reikiamą mechaninę užduotį.

Prieš susisiekdami su tiekėjais, nurodykite:

• Reikalingas nuolatinis išėjimo sukimo momentas.

• Didžiausias sukimo momentas ir kiek laiko jį reikia išlaikyti.

• Tikslinis veikimo greitis.

• Paleidimo apkrova.

• Numatyti apkrovos pokyčiai.

• Reikalingas pagreitis ir lėtėjimas.

• Ar reikia pavarų dėžės.

• Laisva vieta varikliui ir transmisijai.

Variklis gali turėti įspūdingą didžiausio sukimo momento specifikaciją, bet negali išlaikyti šio sukimo momento neviršydamas šiluminių ribų.

Didelės apkrovos plataus vartojimo gaminiams nuolatinio veikimo reikalavimai dažnai yra tokie pat svarbūs kaip ir didžiausias našumas.

Jei naudojama pavarų dėžė, patikrinkite, ar nurodytas sukimo momentas ir greitis susiję su variklio velenu, ar pavarų dėžės išėjimo velenu.

6.2 Patikrinkite nuolatinę srovę ir didžiausią srovę

Srovė yra viena iš naudingiausių specifikacijų norint suprasti variklio elektros poreikius.

Nuolatinė srovė apibūdina srovę, susijusią su apibrėžta nuolatinio veikimo sąlyga. Didžiausia srovė apibūdina didesnę srovę, kuri gali būti leidžiama ribotą laikotarpį tam tikromis sąlygomis.

Šios vertės priklauso nuo variklio konstrukcijos, valdiklio nustatymų, aušinimo ir darbo ciklo.

Paklauskite tiekėjo nuolatinės srovės reikiamame veikimo taške, paleidimo srovės elgsenos ir bet kokių didžiausios srovės trukmės apribojimų.

Nelyginkite esamų įvertinimų nepatikrinę, kokiomis sąlygomis jie buvo matuoti.

Kartu su maitinimo šaltiniu, jungtimis, kabeliais ir variklio tvarkykle taip pat reikia atsižvelgti į variklio srovės stiprumą.

6.3 Įvertinkite darbo ciklą

Darbo ciklas apibūdina, kaip dažnai ir kiek laiko veikia variklis.

Pavyzdžiui, varikliui, kuris veikia kelias sekundes, o paskui ilsisi, šiluminiai reikalavimai gali labai skirtis nuo variklio, kuris veikia nepertraukiamai valandas.

Tinkamas variklis turi būti parinktas pagal faktinį darbo ciklą, o ne tik jo didžiausią galią.

Apibūdindami taikomąją programą tiekėjui, nurodykite tipinį veikimo laiką, poilsio laiką, paleidimus per valandą, aplinkos temperatūrą ir tai, ar variklis veikia uždarame korpuse.

Ši informacija padeda tiekėjui įvertinti, ar siūlomas variklis gali atitikti reikiamą tarnavimo laiką.

6.4 Suderinkite variklio tvarkyklę su varikliu

BLDC varikliui reikalinga suderinama elektroninė pavaros sistema.

Vairuotojas turi palaikyti variklio įtampą, srovę, komutavimo metodą ir reikiamus valdymo įėjimus.

Priklausomai nuo programos, pirkėjams gali prireikti:

• PWM greičio valdymas.

• Analoginės arba skaitmeninės greičio komandos.

• Salės jutiklių įėjimai.

• Encoder palaikymas.

• Srovės jutimas.

• Gedimų išėjimai.

• Ryšio sąsaja.

• Programuojamas paleidimo ir išjungimo elgesys.

Jei variklis ir valdiklis perkami atskirai, pirkėjas turi patvirtinti šių dviejų komponentų suderinamumą.

Integruotas variklio ir tvarkyklės mazgas gali supaprastinti šį procesą, tačiau tik tuo atveju, jei turimos jo funkcijos atitinka taikomosios programos reikalavimus.

6.5 Atsižvelkite į veikimo aplinką

Fizinė aplinka gali turėti įtakos variklio veikimui ir elektroniniam patikimumui.

Dulkės, drėgmė, vibracija, aukšta temperatūra ir ribotas oro srautas gali turėti įtakos variklio tinkamumui.

Jei gaminiai yra veikiami vandens arba dulkių, teiraukitės apie variklio agregato apsaugos nuo patekimo laipsnį ir bandymo sąlygas.

Taip pat patikrinkite jungtis, kabelių išėjimus ir valdiklio korpusą. Apsaugotas variklis automatiškai nereiškia, kad visas mazgas yra apsaugotas tokiu pat lygiu.

Naudojant automobilius ar lauke, dėl elektros aplinkos gali būti taikomi papildomi reikalavimai, įskaitant maitinimo pereinamuosius veiksnius, vibraciją ir temperatūros pokyčius.

6.6 Klauskite apie triukšmą ir vibraciją

Triukšmas ir vibracija ypač svarbūs gaminiuose, kurie naudojami šalia žmonių.

Variklis gali pasiekti savo sukimo momento ir greičio tikslus, tačiau vis tiek sukuria nepriimtiną vartotojo patirtį, jei skleidžia pernelyg didelį toninį triukšmą, pavaros triukšmą ar vibraciją.

Jei triukšmas yra svarbus, prieš lygindami tiekėjus apibrėžkite bandymo sąlygas.

Naudinga informacija apima veikimo greitį, mechaninę apkrovą, tvirtinimo konstrukciją, atstumą nuo mikrofono ir tai, ar bandymas atliekamas gatavo produkto viduje.

Didelės apimties OEM programoms taip pat verta aptarti gamybos nuoseklumą ir tiekėjo variklio triukšmo ir vibracijos valdymo procesą.

6.7 Peržiūrėkite apsaugos veiksmus, ne tik funkcijų sąrašą

Du variklių tvarkyklės gali reklamuoti apsaugą nuo viršsrovių, o gedimo sąlygomis elgtis labai skirtingai.

Vienas valdiklis gali iš karto išsijungti. Kitas gali apriboti srovę, bandyti atkurti arba reikalauti iš naujo nustatyti.

Nė vienas elgesys nėra visuotinai geriausias. Teisingas atsakymas priklauso nuo programos.

Paprašykite tiekėjų pateikti apsaugos matricą, apimančią kiekvieną gedimą, suveikimo būseną, atsaką ir atkūrimo elgesį.

Esant svarbioms programoms, paprašykite bandymo rezultatų, rodančių, kaip variklis elgiasi paleidžiant, perkrovos, užstrigimo, žemos įtampos ir per didelės temperatūros sąlygomis.

Tai leidžia lengviau palyginti tikrąjį sistemos našumą, o ne rinkodaros aprašymus.

7. Ko turėtų paklausti OĮG pirkėjai a 12V BLDC variklio gamintojas?

Perkant variklius naujam produktui, pirkimo komandoms reikia daugiau nei duomenų lapo.

Jie taip pat turi suprasti pritaikymo parinktis, gamybos nuoseklumą, patvirtinimo procedūras ir tiekėjo gebėjimą palaikyti projektą nuo prototipo iki masinės gamybos.

Šie klausimai gali padėti susisteminti techninę diskusiją.

Patikimas tiekėjas turėtų sugebėti paaiškinti skirtumą tarp standartinių funkcijų ir pasirinktinių parinkčių.

Pavyzdžiui, apsauga nuo viršsrovių gali būti standartinė tvarkyklės plokštėje, o programuojamam strigimo atkūrimui arba specializuotai ryšio sąsajai gali prireikti pritaikyto valdiklio.

Anksti patvirtinus šią informaciją galima išvengti netikėtų plėtros išlaidų vėliau.

8. Dažniausios klaidos renkantis 12 V BLDC variklį

Net patyrę gaminių kūrėjai gali susidurti su problemomis, kai variklis pasirenkamas pagal neišsamias specifikacijas.

Štai keletas klaidų, kurių verta vengti.

1 klaida: variklio pasirinkimas remiantis tik įtampa

12 V įtampa nurodo variklio vardinį elektros tiekimą, o ne jo gebėjimą atlaikyti tam tikrą apkrovą.

Du varikliai, veikiantys 12 V, gali labai skirtis sukimo momentu, greičiu, efektyvumu ir šiluminėmis charakteristikomis.

Geresnis požiūris: palyginkite visą veikimo tašką, įskaitant sukimo momentą, greitį, srovę ir darbo ciklą.

2 klaida: didžiausio sukimo momento sumaišymas su nuolatiniu sukimo momentu

Didžiausias sukimo momentas gali būti pasiekiamas tik trumpą laiką.

Jei gaminiui reikia nuolat išlaikyti didelį sukimo momentą, variklis, parinktas naudojant tik didžiausią galią, gali perkaisti arba jį tekti dažnai išjungti.

Geresnis požiūris: teiraukitės nenutrūkstamo sukimo momento duomenų ir sąlygų, naudojamų nustatant nepertraukiamą ir didžiausią vertę.

3 klaida: darant prielaidą, kad kiekvienas BLDC variklis turi įmontuotą apsaugą

BLDC variklis ir BLDC variklio tvarkyklė nėra tas pats dalykas.

Kai kurie gaminiai parduodami kaip pliki varikliai, o kituose yra valdiklis su srovės ribojimu, apsauga nuo temperatūros ir pranešimų apie gedimus.

Geresnis požiūris: paprašykite rašytinio apsaugos funkcijų sąrašo ir nustatykite, kurios funkcijos įdiegtos variklyje, tvarkyklėje arba pagrindinėje sistemoje.

4 klaida: paleidimo ir sustojimo sąlygų nepaisymas

Pasiekęs darbinį greitį variklis gali veikti gerai, bet sunkiai užvedamas esant didžiausiai numatomai apkrovai.

Jis taip pat gali perkaisti, jei velenas užsiblokuos.

Geresnis požiūris: patikrinkite paleidimo ir užstrigimo elgesį tikroviškomis sąlygomis, įskaitant žemą maitinimo įtampą ir didžiausią numatomą mechaninį atsparumą.

5 klaida: nepastebimas šilumos išsklaidymas

Kompaktiškas variklis, sumontuotas sandariame korpuse, gali veikti karštiau nei tas pats variklis, išbandytas atvirame ore.

Todėl variklis, kuris gerai veikia tiekėjo bandymų stende, gatavame gaminyje gali veikti skirtingai.

Geresnis požiūris: įvertinkite šilumines charakteristikas naudodami numatytą gaubtą, montavimo būdą, aplinkos temperatūrą ir darbo ciklą.

6 klaida: automatinio paleidimo iš naujo vertinimas kaip visada naudingas

Automatinis paleidimas iš naujo gali pagerinti patogumą, tačiau pakartotiniai bandymai paleisti iš naujo gali būti nepageidautini, kai kliūtis išlieka.

Geresnis požiūris: nustatykite, kada variklis turi atsigauti automatiškai, kada vėl bandyti su uždelsimu ir kada jis turėtų likti išjungtas, kol įsikiš naudotojas arba pagrindinio kompiuterio valdiklis.

7 klaida: tiekėjų, neturinčių standartizuotų bandymo sąlygų, palyginimas

Sukimo momento, temperatūros kilimo, efektyvumo ir triukšmo matavimus sunku palyginti, kai tiekėjai naudoja skirtingas bandymo sąrankas.

Geresnis požiūris: kiekvienam atrinktam tiekėjui pateikite tą patį apkrovos profilį, aplinkos sąlygas, maitinimo įtampą ir matavimo metodą.

Taip sukuriamas prasmingesnis techninio ir komercinio palyginimo pagrindas.

9. Kaip patikrinti elektroninę apsaugą prieš pradedant masinę gamybą

Prieš paleisdami didelės apkrovos plataus vartojimo produktą, gamintojai turi patikrinti, ar 12 V BLDC variklis ir jo valdiklis gali atlaikyti normalias veikimo sąlygas, staigius apkrovos pokyčius, elektros gedimus ir nenormalias temperatūras.

Variklis gali gerai veikti trumpai demonstruojant be apkrovos, bet vis tiek perkaista, per didelė srovė, paleidžiamas gedimas arba sugadintas valdiklis, kai jis sumontuotas galutiniame gaminyje. Todėl prieš pradedant masinę gamybą, elektroninė apsauga turi būti patvirtinta tikroviškomis veikimo sąlygomis.

OĮG pirkėjų tikslas nėra tik patvirtinti, kad apsaugos funkcijos yra. Tikslas yra patikrinti, ar kiekviena funkcija suaktyvinama esant atitinkamam slenksčiui, pakankamai greitai reaguoja ir leidžia sistemai saugiai atsigauti, kai atkūrimas palaikomas pagal dizainą.

9.1 Prieš bandydami nustatykite apsaugos bandymo reikalavimus

Prieš atlikdami patvirtinimo bandymus, apibrėžkite visos variklio pavaros sistemos veikimo ribas ir numatomą apsaugos elgesį.

Bandymo plane turėtų būti nurodyta:

• Nominali maitinimo įtampa ir leistinas įtampos diapazonas

• Nuolatinė ir didžiausia variklio srovė

• Nepertraukiamo ir didžiausio sukimo momento reikalavimai

• Normalus veikimo greitis ir paleidimo sąlygos

• Didžiausia leistina variklio ir valdiklio temperatūra

• Numatomas darbo ciklas ir aplinkos temperatūra

• Apsaugos nuo viršsrovių ir užstrigimo slenksčiai

• Reagavimas į per mažą ir viršįtampią

• Apsauga nuo trumpojo jungimo

• Gedimų indikacijos ir atkūrimo reikalavimai

Šios ribos turėtų būti nustatytos iš variklio ir valdiklio specifikacijų, komponentų nominalų, gaminio reikalavimų ir taikomų saugos standartų. Nesugalvokite universalių srovės ar temperatūros slenksčių, nes atitinkami nustatymai skiriasi priklausomai nuo variklio konstrukcijos, valdiklio techninės įrangos, izoliacijos sistemos ir taikymo.

Taip pat svarbu atskirti variklio apsaugos funkcijas nuo išorinio maitinimo šaltinio, akumuliatoriaus valdymo sistemos ar pagrindinio gaminio valdiklio.

9.2 Patikrinkite apsaugą nuo viršsrovių

Apsauga nuo viršsrovių padeda išvengti per didelės elektros srovės sugadinimo variklio apvijų, valdiklio maitinimo įtaisų, jungčių ar laidų.

12 V BLDC variklio, naudojamo didelės apkrovos plataus vartojimo gaminyje, srovė gali smarkiai padidėti paleidžiant, įsibėgėjant, staiga padidėjus mechaninei apkrovai arba sustojus rotoriui.

Kaip tai išbandyti:

1. Prijunkite variklį prie numatyto valdiklio ir tinkamo vardinio, ribojamo srovės šaltinio.

2. Sumontuokite tinkamą srovės matavimo prietaisą arba naudokite kalibruotą matavimo sistemą.

3. Įjunkite variklį esant normaliai apkrovai ir užrašykite jo esamą profilį.

4. Taikykite kontroliuojamą apkrovos padidėjimą pagal patvirtintą bandymo procedūrą.

5. Patikrinkite, ar valdiklis riboja srovę arba suaktyvina nurodytą atsaką į gedimą, kai pasiekiama nustatyta riba.

6. Patikrinkite, ar variklis vėl veikia normaliai, ar jį reikia iš naujo nustatyti, ar jis lieka išjungtas, atsižvelgiant į konstrukciją.

Ką reikia patikrinti:

• Įprasta paleidimo srovė nesukelia nereikalingų apsaugos išjungimų.

• Normalios apkrovos metu srovė neviršija nurodytų veikimo ribų.

• Viršijus sukonfigūruotą slenkstį, apsauga nuosekliai reaguoja.

• Pakartotiniai bandymai nesukelia komponentų pažeidimų ar netikėtų atstatymų.

• Gedimų būsena pranešama teisingai, jei sistema palaiko gedimų pranešimus.

Svarbu: nesukurkite nekontroliuojamų trumpųjų jungimų ir neviršykite komponentų nominalų. Naudokite patvirtintą bandymo įrenginį ir laikykitės tiekėjo dokumentais pagrįstos procedūros.

9.3 Apsauga su užstrigimu bandymas

Variklis sustoja, kai rotorius negali suktis, nors valdiklis bando jį vairuoti. Taip gali nutikti, kai mechanizmas užsiblokuoja, pavarų dėžė pasiekia mechaninę ribą arba gaminys susiduria su netikėtu pasipriešinimu.

Apsauga nuo užstrigimo ypač svarbi varomiems plataus vartojimo gaminiams, nes užblokuotas variklis gali tiekti per didelę srovę ir greitai generuoti šilumą.

Kaip tai išbandyti:

1. Užrašykite įprastą variklio paleidimą ir veikimą esant nurodytai apkrovai.

2. Naudokite valdomą įtaisą, kad imituotumėte užblokuotą mechanizmą arba sustingusią būseną.

3. Stebėkite srovę, greitį, gedimo būseną ir temperatūrą.

4. Patikrinkite, ar valdiklis aptinka strigimą pagal nurodytą aptikimo metodą.

5. Patvirtinkite, ar valdiklis sustabdo variklį, riboja srovę, bando dar kartą paleisti, ar reikia iš naujo nustatyti rankiniu būdu.

Ką reikia patikrinti:

• Variklis gali normaliai užvesti esant numatytai apkrovai.

• Tikras užstrigimas aptinkamas per nurodytą reakcijos laiką.

• Įprasti apkrovos svyravimai nesukelia pernelyg didelių klaidingų aliarmų.

• Pasikartojantys užblokuoto rotoriaus įvykiai nesukelia nepriimtino šiluminio įtempio.

• Bet koks automatinis pakartotinio bandymo elgesys atitinka dokumentuose nurodytą atkūrimo strategiją.

Pavyzdžiui, varomas reguliavimo mechanizmas gali susidurti su padidėjusiu pasipriešinimu jo eigos pabaigoje. Apsaugos sistemoje turi būti atskirtas normalus veikimo pasipriešinimas ir gedimo būklė, kaip apibrėžta gaminio valdymo strategijoje.

Nemanykite, kad kiekvienas BLDC variklis turi apsaugą nuo užstrigimo. Kai kurios sistemos reikalauja, kad funkcija būtų įdiegta išoriniame valdiklyje arba pagrindinėje gaminio programinėje įrangoje.

9.4 Patikrinkite apsaugą nuo perkaitimo

Apsauga nuo perkaitimo padeda sumažinti sugadinimo riziką, kai variklis, valdiklis arba galios elektronika per daug įkaista.

Šiluma gali kilti dėl ilgalaikės didelės srovės, nepakankamo aušinimo, aukštos aplinkos temperatūros, riboto oro srauto arba pasikartojančių paleidimo ciklų.

Kaip tai išbandyti:

1. Sumontuokite variklį į tipišką mechaninį mazgą ir gaubtą.

2. Naudokite jį esant nurodytai nuolatinei apkrovai ir darbo ciklui.

3. Naudodami tinkamus jutiklius išmatuokite variklio korpuso temperatūrą ir, kur įmanoma, apvijų arba valdiklio temperatūrą.

4. Pakartokite bandymą nustatytomis blogiausiomis aplinkos ir aušinimo sąlygomis.

5. Patikrinkite, ar sistema tinkamai reaguoja, kai pasiekiama nurodyta temperatūros slenkstis.

6. Leiskite sistemai atvėsti ir patvirtinkite, kad atkūrimo elgsena atitinka dizainą.

Ką reikia patikrinti:

• Įprasto veikimo metu temperatūra išlieka leistinose ribose.

• Apsaugos funkcija įsijungia esant nurodytam slenksčiui.

• Variklis sumažina galią arba saugiai sustoja, kaip numatyta.

• Valdiklis pakartotinai neįsijungia, kol gedimo būklė išlieka.

• Atkūrimas vyksta tik tam tikromis sąlygomis.

Variklio korpuse esantis temperatūros jutiklis gali tiesiogiai neatspindėti karščiausio apvijos taško. Taip pat valdiklio temperatūros jutiklis gali matuoti ne kiekvieno maitinimo komponento sankryžos temperatūrą. Taikant bandymo metodą turi būti atsižvelgiama į jutiklio vietą, atsako laiką ir gamintojo nustatytas šilumines ribas.

9.5 Patikrinkite apsaugą nuo žemos įtampos

Nepakankama įtampa gali atsirasti, kai išsenka baterija, maitinimo laidai sukuria pernelyg didelį įtampos kritimą arba maitinimo šaltinis negali išlaikyti savo galios paleidžiant didelę srovę.

12 V BLDC variklis gali elgtis kitaip, kai maitinimo įtampa yra mažesnė. Priklausomai nuo valdiklio konstrukcijos, jis gali prarasti sukimo momentą, veikti netvarkingai, sustoti arba pereiti į apsauginę būseną.

Kaip tai išbandyti:

1. Pradėkite nuo nurodytos vardinės maitinimo įtampos.

2. Naudokite variklį tipinėmis apkrovos sąlygomis.

3. Maitinimo įtampą mažinkite palaipsniui naudodami tinkamą programuojamą maitinimo šaltinį.

4. Įrašykite variklio greitį, srovę, gedimo būseną ir išjungimo elgesį.

5. Patikrinkite nurodytą žemos įtampos slenkstį ir atsaką.

6. Atkurkite maitinimo įtampą ir patvirtinkite numatytą pakartotinio paleidimo arba atstatymo elgesį.

Ką reikia patikrinti:

• Variklis tinkamai veikia leistinoje įtampos diapazone.

• Žemos įtampos elgesys yra nuspėjamas ir dokumentuojamas.

• Valdiklis išvengia nestabilaus ar pasikartojančio pakartotinio paleidimo, kai įtampa išlieka per žema.

• Atkūrimas vyksta esant nurodytai įtampai ir reikiamomis sąlygomis.

Jei naudojate baterijomis maitinamus gaminius, patikrinkite numatomą darbinės įtampos diapazoną ir atitinkamas pereinamojo laikotarpio sąlygas. Vardinė 12 V įtampa nereiškia, kad kiekviena akumuliatoriaus konfigūracija užtikrina tiksliai 12 V įtampą per visą iškrovimą arba esant didelei apkrovai.

9.6 Patikrinkite apsaugą nuo viršįtampio

Viršįtampa gali atsirasti dėl netinkamo maitinimo šaltinio, pereinamųjų įvykių arba įtampos, susidarančios lėtėjimo ir energijos grąžinimo metu tam tikrose pavarų sistemose.

Leistinas įtampos diapazonas priklauso nuo valdiklio elektros konstrukcijos, o ne tik nuo vardinės variklio įtampos.

Kaip tai išbandyti:

1. Peržiūrėkite didžiausią leistiną valdiklio įėjimo įtampą ir patvirtintą bandymo procedūrą.

2. Naudokite programuojamą tiekimą ir tinkamą apsauginę įrangą.

3. Taikykite valdomus įtampos pokyčius nustatytose patvirtinimo ribose.

4. Patikrinkite, ar valdiklis apriboja veikimą, praneša apie gedimą ar išsijungia, kaip nurodyta.

5. Patikrinkite, ar sistema tinkamai atsistato, kai įtampa grįžta į leistiną diapazoną.

Ką reikia patikrinti:

• Valdiklis išlieka stabilus savo vardinės įtampos diapazone.

• Nurodytas viršįtampio atsakas įsijungia taip, kaip numatyta.

• Bandymas neviršija saugių valdiklio, kondensatorių ar kitų komponentų ribų.

• Atkūrimo metu sistema nepatiria žalos ar netikėto elgesio.

Jei naudojamas greitas lėtėjimas arba regeneracinė energija, įvertinkite, ar pavarai reikalingos papildomos energijos valdymo priemonės. Ne kiekvienas mažas BLDC valdiklis gali saugiai sugerti grąžintą energiją.

9.7 Patikrinkite trumpojo jungimo apsaugą

Apsauga nuo trumpojo jungimo padeda apsaugoti valdiklį ir susijusius laidus nuo nenumatytų elektros jungčių, kurios gali sukurti labai dideles gedimų sroves.

Atsižvelgiant į sistemos architektūrą, galimos gedimo sąlygos apima tam tikrus fazės į fazę arba fazės ir tiekimo trumpus. Taikomus bandymo atvejus turi apibrėžti valdiklio gamintojas ir gaminio elektros saugos reikalavimai.

Kaip tai išbandyti:

• Peržiūrėkite valdiklio dokumentus, kad nustatytumėte palaikomas trumpojo jungimo apsaugas ir patvirtintus bandymo taškus.

• Naudokite tam skirtą bandymo įtaisą ir tiekėjo nurodytą gedimo įpurškimo procedūrą.

• Patikrinkite, ar sistema aptinka palaikomą gedimo būseną ir reaguoja taip, kaip numatyta.

• Patikrinkite pranešimus apie gedimus, komponentų būklę ir funkcionalumą po bandymo.

• Įrašykite visus gedimų tipus, nuo kurių valdiklis neapsaugo.

Ką reikia patikrinti:

• Nurodyta apsauga nuo trumpojo jungimo įsijungia nuolat.

• Apsaugos elgesys suderinamas su maitinimo šaltiniu ir priešais esančiais apsauginiais įtaisais.

• Valdiklis ir laidai neviršija nustatytų saugaus veikimo ribų.

• Sistema neatnaujina veikimo, kol dėl neišspręstos gedimo pakartotinis paleidimas tampa nesaugus.

Trumpojo jungimo bandymai gali būti žalingi ir pavojingi, jei jie atliekami neteisingai. Jas turėtų atlikti kvalifikuotas personalas, naudodamas gamintojo patvirtintą įrangą ir procedūras, o ne rankiniu būdu jungiant laidus arba sąmoningai trumpinant įtampamo variklio gnybtus.

9.8 Išbandykite minkštą paleidimą ir paleidimą esant apkrovai

Minkštas paleidimas palaipsniui padidina variklio pavarą paleidimo metu pagal valdiklio valdymo strategiją. Jis gali padėti sumažinti staigų mechaninį judėjimą ir valdyti paleidimo srovę, tačiau jis nepakeičia apsaugos nuo viršsrovių ar užstrigimo.

Didelės apkrovos plataus vartojimo gaminių paleidimo patvirtinimas turėtų atspindėti tikrąjį variklio mechaninį pasipriešinimą.

Kaip tai išbandyti:

1. Įrašykite paleidimo srovę, pagreičio laiką, greitį ir mechaninį elgesį normaliomis sąlygomis.

2. Pakartokite bandymą su mažiausia ir didžiausia numatoma mechanine apkrova.

3. Patikrinkite tipines maitinimo įtampos sąlygas vardiniame diapazone.

4. Patikrinkite, ar variklis paleidžiamas patikimai be pernelyg didelių srovės šuolių, vibracijos ar pakartotinių nesėkmingų bandymų.

5. Patvirtinkite, kad užblokuotas arba nesėkmingas paleidimas suaktyvina nurodytą apsaugos atsaką.

Ką reikia patikrinti:

• Paleidimas kartojamas visame apibrėžtame veikimo diapazone.

• Dabartinis profilis neviršija patvirtintų ribų.

• Variklis pasiekia reikiamą darbinį greitį per nurodytą laiką.

• Paleidimo strategija neužmaskuoja tikro kiosko.

• Mechanizmas nepatiria nepriimtino smūgio ar triukšmo.

Variklis, kuris patikimai užvedamas be apkrovos, gali neįsijungti, kai jis sumontuotas mechanizme, turinčiame didesnę trintį arba sunkesnį judantį komponentą. Visada patikrinkite visą komplektą.

9.9 Patikrinkite atvirkštinio poliškumo apsaugą

Apsauga nuo atvirkštinio poliškumo taikoma gaminiams, kuriuose nuolatinės srovės maitinimo jungtis gali būti netinkamai prijungta montuojant, atliekant techninę priežiūrą ar montuojant.

Ne visi 12 V BLDC variklių valdikliai turi šią funkciją. Kai kurie dizainai pagrįsti raktinėmis jungtimis, surinkimo valdikliais arba išorine apsauga.

Kaip tai išbandyti:

1. Patvirtinkite, ar į nurodytą dizainą įtraukta atvirkštinio poliškumo apsauga.

2. Peržiūrėkite patvirtintą bandymo metodą ir valdiklio elektrines ribas.

3. Naudokite nurodytą bandymo įtaisą, kad pritaikytumėte apibrėžtą atvirkštinio poliškumo sąlygą.

4. Patikrinkite laukiamą elgesį, pvz., blokuoja srovę arba neleidžia veikti.

5. Atkurkite teisingą poliškumą ir patikrinkite, ar sistema veikia normaliai.

Ką reikia patikrinti:

• Apsauga veikia taip, kaip nurodyta.

• Bandymas neviršija valdiklio atvirkštinės įtampos vardinės vertės.

• Neatsiranda nepriimtinos žalos ar neįprasto įkaitimo.

• Atkūrus tinkamą maitinimo jungtį, variklis veikia normaliai.

Nemanykite, kad valdiklis gali atlaikyti atvirkštines baterijos jungtis, nebent gamintojas aiškiai patvirtina galimybę.

9.10 Bandomasis gedimų pranešimas ir atkūrimas

Apsauga yra naudingesnė, kai gaminys gali nustatyti gedimą ir nuosekliai reaguoti. Priklausomai nuo konstrukcijos, per aptarnavimo sąsają sistema gali pateikti gedimų kodus, būsenos išvestis, ryšio pranešimus arba diagnostinę informaciją.

Kaip tai išbandyti:

1. Suaktyvinkite kiekvieną palaikomą apsaugos funkciją naudodami patvirtintą procedūrą.

2. Užrašykite gedimo indikaciją ir visus susijusius diagnostikos duomenis.

3. Patvirtinkite, kad sistema atlieka nurodytą išjungimo, srovės ribojimo arba pakartotinio bandymo veiksmus.

4. Pašalinkite gedimo būklę.

5. Patikrinkite, ar variklis paleidžiamas iš naujo automatiškai, ar reikia iš naujo nustatyti komandą, ar reikia perjungti maitinimą.

6. Pakartokite testą, kad patvirtintumėte nuoseklų elgesį.

Ką reikia patikrinti:

• Kiekvienas palaikomas gedimas pateikia teisingą būseną arba diagnostinę indikaciją.

• Jei reikia, galima išskirti skirtingas gedimo sąlygas.

• Atkūrimo procedūra yra dokumentuota ir kartojama.

• Sistema nepasileidžia iš naujo nesaugiai, kol gedimas išlieka.

• Gedimų istorija arba diagnostikos duomenys išsaugomi, jei to reikalauja gaminio specifikacijos.

Gaminiams su integruota valdymo programine įranga taip pat patikrinkite, kaip pagrindinis valdiklis reaguoja į variklio gedimą. Pavyzdžiui, gaminiui gali reikėti sustabdyti mechanizmą, parodyti klaidą arba užkirsti kelią kitam veikimo ciklui, kol gedimas bus pašalintas.

9.11 Išbandykite integruotą apsaugą ir išorinę sistemos apsaugą kartu

BLDC variklio elektroninė apsauga neturėtų būti patvirtinta atskirai, kai galutiniame gaminyje yra baterija, maitinimo šaltinis, išorinis valdiklis, saugiklis arba akumuliatoriaus valdymo sistema.

Šie komponentai gali turėti įtakos vienas kitam. Pavyzdžiui, variklio paleidimo srovė gali suaktyvinti akumuliatoriaus valdymo sistemą, kol variklio valdiklis pasiekia numatytą veikimo būseną. Panašiai maitinimo šaltinis gali patekti į srovės ribą ir sukelti pakartotinį variklio paleidimą.

Išbandykite visą elektros sistemą, kad įsitikintumėte, jog:

• Variklio valdiklis ir maitinimo šaltinis yra suderinami.

• Dabartinės ribos nesukelia nepatogumų įprasto paleidimo metu.

• Tinkamai parinkti išoriniai saugikliai ir apsauginiai įtaisai.

• Laidai ir jungtys gali atlaikyti numatytą srovę ir temperatūrą.

• Gaminys veikia nuspėjamai nutrūkus maitinimui ir atsistatant.

• Ryšys tarp variklio valdiklio ir pagrindinio sistemos valdiklio veikia taip, kaip tikėtasi.

Tikslas yra užtikrinti, kad individualios apsaugos funkcijos bendradarbiautų kaip sistema, o ne generuotų prieštaringus atsakymus.

9.12 Elgesio patvarumas ir aplinkosaugos patvirtinimas

Išlaikius individualius apsaugos testus, nebūtinai įrodoma, kad variklis tinkamas ilgalaikei masinei gamybai.

Patvarumo ir aplinkosaugos bandymai padeda nustatyti, ar apsaugos sistema išlieka veiksminga pakartotinai naudojant ir realiai veikiant aplinkai.

Priklausomai nuo programos, patvirtinimas gali apimti:

• Pakartotiniai paleidimo ir išjungimo ciklai

• Nepertraukiamas veikimas esant nurodytai apkrovai

• Pakartotinis pagreitis ir lėtėjimas

• Reprezentatyvūs blokuoto mechanizmo įvykiai

• Veikimas esant aukštai ir žemai aplinkos temperatūrai

• Vibracijos bandymas, jei reikia

• Drėgmės arba drėgmės bandymai, jei reikia

• Jungčių ir laidų patvarumo patikrinimai

• Pasikartojantys gedimų ir atkūrimo ciklai

Bandymo sąlygos turi atspindėti numatomą produkto aptarnavimo aplinką ir taikomus reikalavimus. Pavyzdžiui, vidaus vartotojų prietaisui ir išoriniam baterijomis maitinamam įrenginiui gali reikėti labai skirtingų aplinkosaugos patvirtinimo planų.

Užrašykite bandymo trukmę, apkrovą, įtampą, temperatūrą, ciklų skaičių, gedimų įvykius ir priėmimo kriterijus. Taip lengviau palyginti mėginius ir ištirti gedimus.

9.13 Sukurkite elektroninės apsaugos prieš gamybą kontrolinį sąrašą

Prieš patvirtindami 12 V BLDC variklį masinei gamybai, OĮG pirkėjai gali naudoti šį kontrolinį sąrašą, kad patvirtintų, jog pagrindinės patvirtinimo operacijos buvo baigtos.

Priėmimo kriterijai turėtų būti suderinti prieš bandymą. Vien tik kontrolinis sąrašas neįrodo atitikties saugos standartams ir neįrodo, kad gaminys yra saugus kiekvienam pritaikymui.

9.14 Ko OĮG pirkėjai turėtų prašyti iš a BLDC variklių tiekėjas?

Pirkdami 12 V BLDC variklį didelės apkrovos plataus vartojimo gaminiui, paprašykite tiekėjo įrodymų, kad variklis ir valdiklis buvo patvirtinti atitinkamomis sąlygomis.

Naudingi dokumentai ir informacija apima:

• Variklio ir valdiklio duomenų lapai

• Nuolatinės ir didžiausios srovės reitingai

• Apibrėžtas maitinimo įtampos diapazonas

• Apsaugos funkcijų aprašymai ir slenksčiai

• Sustojimo aptikimo ir atkūrimo elgsena

• Terminio bandymo rezultatai nurodytomis sąlygomis

• Elektros gedimų bandymo procedūros ir ataskaitos, jei taikoma

• Paleidimo našumas esant tipinėms apkrovoms

• Gedimų kodai ir diagnostikos sąsajos informacija

• Rekomenduojami laidai, jungtys ir išorinė apsauga

• Mėginių patvirtinimo ir gamybos kokybės kontrolės procedūros

Taip pat paklauskite, ar galima pritaikyti gaminio apsaugos nustatymus. Kai kurioms programoms reikalingi skirtingi paleisties profiliai, srovės apribojimai, gedimų delsos arba atkūrimo strategijos.

OĮG projektams naudinga išbandyti inžinerinius pavyzdžius prieš sustabdant projektą ir tada patvirtinti, kad masinės gamybos įrenginiai atitinka patvirtintas specifikacijas. Variklio, valdiklio programinės aparatinės įrangos, komponentų ar gamybos proceso pakeitimus gali reikėti patvirtinti iš naujo.

Išvada: patvirtinkite apsaugą prieš patvirtindami masinę gamybą

Elektroninės apsaugos išbandymas prieš masinę gamybą padeda gamintojams nustatyti elektros, šilumines ir valdymo problemas, kol jos netampa brangiai kainuojančiais lauko gedimais.

12 V BLDC variklio, naudojamo didelės apkrovos plataus vartojimo gaminyje, patvirtinimas turėtų apimti viršsrovę, užstrigimą, per didelę temperatūrą, įtampos gedimus, trumpuosius jungimus, paleidimo elgseną, diagnostiką ir atkūrimą. Tai taip pat turėtų apimti sistemos lygio testavimą naudojant tikrąjį maitinimo šaltinį, valdiklį, laidus, mechaninę apkrovą ir korpusą.

Patikimiausias būdas yra apibrėžti išmatuojamus priėmimo kriterijus, naudoti kontroliuojamas bandymo procedūras, dokumentuoti rezultatus ir patikrinti, ar gamybos padaliniai atitinka patvirtintą projektą.

Prieš patvirtindami BLDC variklį masinei gamybai, neklauskite tik ar jis turi elektroninę apsaugą. Paklauskite, kaip buvo išbandyta kiekviena apsaugos funkcija, kokios sąlygos buvo naudojamos, kokios reakcijos tikimasi ir ar rezultatai atitinka realius jūsų gaminio veikimo reikalavimus.

10. Integruota apsauga prieš išorinę apsaugą: kas geriau?

OĮG pirkėjai dažnai turi nuspręsti, ar naudoti variklio agregatą su integruota apsauga, ar integruoti apsaugos funkcijas į pagrindinį gaminį.

Nė vienas iš būdų nėra automatiškai geresnis.

Tinkamas pasirinkimas priklauso nuo produkto architektūros, reikalaujamo lankstumo, plėtros išteklių ir išlaidų tikslų.

Integruota apsauga

Su integruota apsauga variklio vairuotojas arba variklio mazgas atlieka kai kurias arba visas reikalingas apsaugines funkcijas.

Galimi pranašumai:

• Mažiau išorinių grandinių.

• Paprastesnis elektros integravimas.

• Mažiau atskirų komponentų iki šaltinio.

• Galimas greitesnis produkto kūrimas.

• Aiškesnė variklio mazgo ir pagrindinės sistemos sąsaja.

Tačiau integruota apsauga gali apriboti pritaikymą, jei negalima pakeisti valdiklio slenksčių, algoritmų ar atkūrimo elgsenos.

Pirkėjai taip pat turėtų patvirtinti, ar integruotos funkcijos buvo patvirtintos jų konkrečiai programai.

Išorinė apsauga

Naudojant išorinę apsaugą, pagrindinis produktas suteikia papildomų grandinių, jutiklių arba valdymo logikos.

Galimi pranašumai:

• Didesnė laisvė pritaikyti sistemos elgseną.

• Lengvesnis integravimas su viso produkto saugos strategija.

• Galimybė naudoti informaciją iš išorinių jutiklių.

• Daugiau lankstumo derinant kelis variklius ar pavaras.

Kompromisai apima papildomus inžinerinius darbus, daugiau komponentų ir didesnę atsakomybę už sistemos lygio patvirtinimą.

Kai kuriems produktams praktiškiausias sprendimas yra abiejų metodų derinys: variklio vairuotojas tvarko greitus elektros gedimus, o pagrindinis valdiklis valdo specifines programos sąlygas, tokias kaip kelionės apribojimai, kliūčių valdymas ir koordinuotas išjungimas.

Geriausia architektūra yra ta, kuri užtikrina reikiamą apsaugą su mažiausiai nereikalingu sudėtingumu.

11. Ką reiškia elektroninė apsauga bendrai nuosavybės kainai?

Lyginant variklių tiekėjus, pirkimo kaina yra tik viena visų sąnaudų dalis.

Pigesniam varikliui gali prireikti papildomos tvarkyklės grandinės, daugiau kūrimo laiko arba papildomų bandymų, kad jį būtų galima naudoti gatavame gaminyje.

Labiau integruotas sprendimas gali kainuoti daugiau už vienetą, bet sumažinti inžinerines pastangas ir supaprastinti surinkimą.

Teisingas palyginimas turėtų apimti visą paraišką.

Elektroninė apsauga gali padėti sumažinti žalos, kurią sukelia apibrėžti elektros arba šiluminiai gedimai, riziką. Tačiau jis negali pašalinti kiekvieno gedimo režimo arba garantuoti tam tikro tarnavimo laiko.

Todėl verslo atvejis turėtų būti pagrįstas tikroviškomis eksploatavimo sąlygomis, dokumentuotais bandymų rezultatais ir numatomomis variklio ar valdiklio gedimo pasekmėmis.

Didelės apimties plataus vartojimo gaminiams net nedidelis surinkimo sudėtingumo sumažėjimas arba lauko gedimai gali būti svarbesni už nedidelį pradinės variklio kainos skirtumą.

12. Kokią informaciją turėtumėte siųsti, kai prašote 12 V BLDC variklio kainos pasiūlymo?

Aiškus RFQ padeda variklių gamintojams rekomenduoti tinkamą sprendimą ir pateikti naudingesnę citatą.

Užuot prašydami tik „12 V didelio sukimo momento BLDC variklio“, pateikite kuo daugiau šios informacijos.

Taikymas

• Produkto tipas ir paskirtis.

• Nesvarbu, ar variklis varo ratą, siurblį, ventiliatorių, pavarų dėžę, pavarą ar kitą mechanizmą.

• Nesvarbu, ar gaminys skirtas naudoti viduje, lauke, automobiliuose ar nešiojamam naudojimui.

Spektaklis

• Reikalingas nuolatinis sukimo momentas.

• Reikalingas didžiausias sukimo momentas ir trukmė.

• Tikslinis greitis arba greičio diapazonas.

• Paleidimo apkrova.

• Darbo ciklas.

• Numatomas tarnavimo laikas.

Elektros reikalavimai

• Nominali maitinimo įtampa.

• Minimali ir maksimali maitinimo įtampa.

• Nuolatinės srovės riba.

• Leidžiama paleidimo srovė.

• Galima variklio valdymo sąsaja.

Apsaugos reikalavimai

• Apsauga nuo viršsrovių.

• Stovėjimo aptikimas ir atsakas.

• Variklio ir vairuotojo apsauga nuo perkaitimo.

• Žemos įtampos ir viršįtampio elgesys.

• Apsauga nuo trumpojo jungimo ir atvirkštinio poliškumo, jei reikia.

• Gedimų išvestis arba diagnostikos sąsaja.

• Automatinio paleidimo iš naujo arba rankinio nustatymo iš naujo nuostata.

Mechaniniai ir aplinkosaugos reikalavimai

• Didžiausi variklio matmenys.

• Veleno arba pavarų dėžės išėjimo reikalavimai.

• Montavimo konfigūracija.

• Leidžiamas triukšmas ir vibracija.

• Aplinkos temperatūra.

• Dulkių ir drėgmės poveikis.

• Reikalavimai kabeliams ir jungtims.

Komerciniai reikalavimai

• Prototipo kiekis.

• Numatoma metinė paklausa.

• Tikslinė vieneto kaina.

• Reikalingi pavyzdžiai ir gamybos terminai.

• Tinkinimo reikalavimai.

• Dokumentacijos ir patvirtinimo lūkesčiai.

Ne kiekvieno projekto pradžioje visa ši informacija bus prieinama.

Jei dizainas vis dar yra koncepcijos etape, pradėkite nuo taikymo, apkrovos, greičio, maitinimo šaltinio, laisvos vietos ir numatomo darbo ciklo. Pajėgus tiekėjas gali padėti nustatyti likusias specifikacijas.

Kuo tiksliau apibūdinsite tikrąjį darbo krūvį, tuo mažesnė tikimybė, kad pasirinksite variklį, kuris atrodo tinkamas popieriuje, bet sunkiai pagaminamas.

13. Dažnai užduodami klausimai apie 12V BLDC variklio apsaugą

1. Kokias elektronines apsaugos savybes turi turėti 12V BLDC variklis?

12 V BLDC variklis, skirtas didelės apkrovos plataus vartojimo produktams, turėtų būti įvertintas dėl apsaugos nuo viršsrovių, apsaugos nuo užstrigimo, apsaugos nuo perkaitimo, žemos įtampos valdymo ir apsaugos nuo trumpojo jungimo. Atsižvelgiant į maitinimo šaltinį ir pritaikymą, taip pat gali prireikti apsaugos nuo viršįtampio ir atvirkštinio poliškumo. Galutiniai apsaugos reikalavimai priklauso nuo variklio valdiklio, elektros sistemos, apkrovos profilio ir gaminio saugos reikalavimų.

2. Kodėl 12V BLDC varikliui svarbi apsauga nuo viršsrovių?

Apsauga nuo viršsrovių padeda išvengti per didelės srovės, kad nepažeistų variklio apvijų, valdiklio komponentų, jungčių ir laidų. Didelė srovė gali atsirasti paleidžiant, staiga padidėjus apkrovai arba sustojus rotoriui. Tinkamai sukonfigūruotas valdiklis turėtų valdyti srovę pagal nurodytas ribas, be reikalo nenutraukdamas įprasto veikimo.

3. Kaip veikia apsauga nuo užstrigimo BLDC variklyje?

Apsauga nuo užstrigimo aptinka būseną, kai variklis negali suktis taip, kaip tikėtasi, nepaisant to, kad jį varo valdiklis. Priklausomai nuo konstrukcijos, valdiklis gali sustabdyti variklį, apriboti srovę, pranešti apie gedimą arba bandyti paleisti kontroliuojamą iš naujo. Pirkėjai turėtų patikrinti aptikimo metodą, reakcijos laiką ir atsigavimo elgseną esant realioms mechaninėms apkrovoms.

4. Ar kiekvienas 12 V BLDC variklis turi apsaugą nuo perkaitimo?

Ne. Apsauga nuo perkaitimo priklauso nuo variklio ir valdiklio konstrukcijos. Kai kuriose sistemose naudojami temperatūros jutikliai ir automatinis išjungimas arba srovės mažinimas, o kitos remiasi išoriniu stebėjimu arba sistemos lygio apsauga. Pirkėjai turėtų patvirtinti, ar yra stebima variklio apvijos temperatūra, valdiklio temperatūra arba abu ir kaip sistema reaguoja, kai pasiekiama riba.

5. Kuo skiriasi variklio apsauga ir valdiklio apsauga?

Variklio apsauga skirta užkirsti kelią sąlygoms, kurios gali sugadinti variklį, pvz., per didelės apvijos temperatūros arba ilgalaikės perkrovos. Valdiklio apsauga pašalina pavaros elektronikos elektros ir šiluminę riziką, įskaitant viršsrovę ir galios pakopos perkaitimą. Kai kurios funkcijos sutampa, todėl OĮG pirkėjai turėtų patvirtinti, kuris komponentas užtikrina kiekvieną apsaugos funkciją ir kaip visa sistema reaguoja į gedimus.

6. Kaip žema įtampa gali paveikti 12 V BLDC variklį?

Per maža įtampa gali sumažinti variklio našumą ir sukelti nestabilų veikimą, nesėkmingą paleidimą arba valdiklio išjungimą. Tai gali įvykti, kai išsenka baterija arba maitinimo laidai sukelia per didelį įtampos kritimą esant apkrovai. Valdiklis turi nuspėjamai valdyti įtampą, esančią už nurodyto veikimo diapazono ribų, ir atsigauti pagal dokumentais patvirtintus reikalavimus.

7. Kaip elektroninė apsauga turi būti išbandyta prieš pradedant masinę gamybą?

Bandymai turėtų apimti viršsrovę, užstrigimą, per didelę temperatūrą, žemą įtampą, viršįtampą, jei taikoma, apsaugą nuo trumpojo jungimo, paleidimą esant apkrovai ir gedimų atkūrimą. OĮG gamintojai turėtų apibrėžti priėmimo kriterijus prieš bandymą, naudoti kontroliuojamą bandymo įrangą ir registruoti srovę, įtampą, temperatūrą, atsaką į gedimą ir atkūrimo elgesį. Visas variklis, valdiklis, maitinimo šaltinis, laidai ir mechaninis mazgas taip pat turėtų būti patvirtinti kartu.

8. Ar BLDC variklis su integruota tvarkykle yra geresnis didelės apkrovos plataus vartojimo prekėms?

Integruotas BLDC variklis su tvarkykle gali supaprastinti laidus, sumažinti integravimo darbus ir padėti gamintojams koordinuoti variklio valdymą ir apsaugą. Tačiau integruotas dizainas nebūtinai apima visas reikalingas apsaugos funkcijas. Pirkėjai turėtų palyginti srovės ribas, šiluminę apsaugą, strigimo aptikimą, pranešimų apie gedimus, konfigūracijos parinktis ir suderinamumą su gaminio maitinimo šaltiniu.

9. Ar elektroninė apsauga gali apsaugoti nuo BLDC variklio perkaitimo?

Elektroninė apsauga gali padėti sumažinti perkaitimo riziką, ribojant srovę, aptinkant nenormalų veikimą arba sumažinant galią arba sustabdant variklį, kai pasiekiama nurodyta temperatūros slenkstis. Tačiau tai negali kompensuoti kiekvienos dizaino problemos. Nepakankamas aušinimas, per didelė nuolatinė apkrova, netinkamas variklio dydis arba netinkamas montavimas vis tiek gali sukelti šiluminių problemų.

10. Ko OĮG pirkėjai turėtų prašyti iš 12V BLDC variklių tiekėjo?

OĮG pirkėjai turėtų paprašyti variklio ir valdiklio duomenų lapų, nuolatinės ir didžiausios srovės verčių, leistino įtampos diapazono, apsaugos funkcijų aprašymų, terminio bandymo rezultatų, paleidimo našumo esant apkrovai ir gedimų atkūrimo informacijos. Kai taikoma, jie taip pat turėtų prašyti patvirtinimo ataskaitų ir informacijos apie išorinius saugiklius, laidus, jungtis ir tinkinimo parinktis. Mėginių bandymai turėtų patvirtinti, kad siūlomas variklis atitinka faktinius gaminio reikalavimus prieš masinę gamybą.

Išvada: pasirinkite 12 V BLDC variklį, kuris apsaugo visą gaminį

Didelės apkrovos plataus vartojimo gaminiai kelia didelius reikalavimus kompaktiškoms variklių sistemoms. Paleidimo srovė, mechaniniai trukdžiai, temperatūros kilimas, maitinimo įtampos pokyčiai ir pasikartojantys veikimo ciklai gali turėti įtakos patikimumui.

Todėl tinkamas 12 V BLDC variklis turėtų būti vertinamas kaip visos pavaros sistemos dalis, įskaitant variklio tvarkyklę, maitinimo šaltinį, mechaninę apkrovą ir valdymo strategiją.

Daugeliui programų svarbiausios elektroninės apsaugos funkcijos, kurias reikia ištirti, yra apsauga nuo viršsrovių, strigimo aptikimas, apsauga nuo per didelės temperatūros, apsauga nuo žemos įtampos, apsauga nuo viršįtampių ir valdomas paleidimas. Priklausomai nuo konstrukcijos, taip pat gali būti svarbi apsauga nuo trumpojo jungimo, atvirkštinio poliškumo, greičio grįžtamasis ryšys ir pranešimai apie gedimus.

Taip pat svarbu, kad pirkėjai patikrintų, kaip šios funkcijos veikia. Apsaugos funkcija naudinga tik tada, kai jos paleidimo sąlygos, atsako laikas, atkūrimo elgsena ir veikimo ribos yra tinkamos programai.

Prieš pasirinkdami tiekėją, apibrėžkite faktinius sukimo momento ir greičio reikalavimus, numatomą darbo ciklą, darbo aplinką ir gedimo sąlygas. Tada palyginkite variklio ir vairuotojo sprendimus naudodami nuoseklias bandymo sąlygas ir dokumentuotas specifikacijas.

Tinkamas 12 V BLDC variklis nėra tik tas, kuris sukuria didžiausią sukimo momentą arba kainuoja mažiausiai. Tai yra tas, kuris užtikrina reikiamą našumą ir yra suderinamas su gaminio elektriniais, terminiais, mechaniniais ir patikimumo reikalavimais.

OĮG gamintojams, kuriantiems didelės apkrovos plataus vartojimo produktus, šis sistemos lygio metodas gali padaryti variklio pasirinkimą labiau nuspėjamu, supaprastinti integravimą ir suteikti tvirtesnį techninį pagrindą patikimam galutiniam produktui.