Wprowadzenie do silników bezszczotkowych

Tytuł: Wprowadzenie do silników bezszczotkowych

Bezszczotkowe silniki prądu stałego, takie jak te produkowane przez Jkongmotor, składają się z korpusu silnika elektrycznego i sterownika, co stanowi typowy przykład integracji elektromechanicznej. Bezszczotkowe silniki prądu stałego, dzięki samokontroli pracy, nie wymagają dodatkowych uzwojeń rozruchowych na wirniku, w przeciwieństwie do silników synchronicznych sterowanych prędkością zmienną częstotliwością. Dodatkowo nie wykazują drgań ani skoków podczas nagłych zmian obciążenia. W małych i średnich bezszczotkowych silnikach prądu stałego w magnesach trwałych często wykorzystuje się wysokoenergetyczne materiały neodymowo-żelazowo-borowe (Nd-Fe-B) na bazie ziem rzadkich. W rezultacie objętość bezszczotkowych silników z magnesami trwałymi ziem rzadkich jest zmniejszona o jeden rozmiar ramy w porównaniu z trójfazowymi silnikami asynchronicznymi o tej samej mocy.

Uzwojenie stojana silnika jest często skonfigurowane jako trójfazowe symetryczne połączenie w gwiazdę, podobnie jak w trójfazowych silnikach asynchronicznych. Wirnik silnika jest wyposażony we wstępnie namagnesowane magnesy trwałe, a w silniku zainstalowany jest czujnik położenia, aby wykryć polaryzację wirnika. Sterownik, składający się z urządzeń energoelektronicznych i obwodów scalonych, spełnia różne funkcje, w tym odbiera sygnały startu, zatrzymania i hamowania w celu sterowania pracą silnika, odbiera sygnały z czujnika położenia oraz sygnały obrotu do przodu/do tyłu w celu sterowania przełączaniem tranzystorów mocy mostka falownika, generuje ciągły moment obrotowy oraz przyjmuje polecenia prędkości i sygnały zwrotne w celu sterowania i regulacji prędkości. Sterownik zapewnia także m.in. funkcje zabezpieczające i wyświetlające.

Ze względu na swoją charakterystykę zarówno jako silnika szczotkowego prądu stałego, jak i urządzenia zmieniającego częstotliwość, bezszczotkowe silniki prądu stałego są również znane jako silniki prądu stałego o zmiennej częstotliwości, zwane na całym świecie BLDC. Wydajność operacyjna, moment obrotowy przy niskiej prędkości i dokładność prędkości bezszczotkowych silników prądu stałego przewyższają wydajność przemienników częstotliwości stosowanych w dowolnej technologii sterowania, co czyni je godnymi uwagi w branży.

Dzięki ciągłemu dojrzewaniu i udoskonalaniu technologii silniki bezszczotkowe przeżyły szybki rozwój. Znalazły one szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach, takich jak modele samolotów, sprzęt medyczny, sprzęt gospodarstwa domowego i pojazdy elektryczne, tworząc początkowe łańcuchy przemysłowe w miastach takich jak Shenzhen, Changsha i Szanghaj. Znani wyspecjalizowani producenci, w tym Shenzhen Weiyee Motor i Changsha Keda, aktywnie rozwijają branżę poprzez postęp technologiczny. W ostatnich latach silniki bezszczotkowe szybko stały się dominującym źródłem zasilania w branży modelarskiej. Ze względu na zwiększoną produkcję i obniżone koszty, silniki bezszczotkowe, niegdyś stosowane głównie w wysokiej klasy modelach lotniczych, są obecnie powszechne na różnych poziomach branży modelarskiej, od zdalnie sterowanych samochodów elektrycznych po łodzie i modele samolotów, zaznaczając ich wszechobecną obecność.