Motorer og motorkontrollere spiller en viktig rolle på mange felt, spesielt medisinske og robotapplikasjoner. I tillegg har det nylig populære feltet for nye energikjøretøyer en stadig mer åpenbar etterspørsel etter små, høyeffektive motorer med høyt og lavt dreiemoment og høyeffekts- og laveffektsmotorer.
Disse endeenhetene kan velge mellom børstede DC-motorer, børsteløse DC-motorer (BLDC) eller en kombinasjon av de to. De fleste motorer fungerer i henhold til Faradays induksjonslov. Likevel er det viktige forskjeller mellom børstede og børsteløse motorer og bruksområdene deres.
La oss introdusere forskjellen mellom børstede motorer og børsteløse motorer. Først vil vi introdusere børstede DC-motorer.
Børstet DC-motor
Siden omtrent slutten av 1900-tallet har børstede likestrømsmotorer vært en av de enkleste typene drivmotorer, og i dag består en typisk børstet likestrømsmotor av et anker (også kalt en rotor), kommutator, børster, aksel og feltmagneter. Selvfølgelig må den børstede motoren gi likestrøm eller batterikraft som kreves for drift på samme tid, og oppnå rotasjonsmomentet gjennom det roterende magnetiske feltet, og dermed gi ut kinetisk energi.
1. Enkel struktur, generell DC børstemotor inkluderer anker eller rotor, kommutator, børste, aksel og feltmagnet. Det kreves selvfølgelig batteri eller strømforsyning. Egenskapene til en motor avhenger av materialet den er laget av, antall spoler viklet rundt den og tettheten til spolene. Ankeret eller rotoren er en elektromagnet og feltmagneten er en permanent magnet. Kommutatoren er en delt ringanordning rundt akselen som får fysisk kontakt med børstene, som er koblet til de positive og negative polene til strømforsyningen.
2. En kommutator rundt akselen, kommutatoren er i kontakt med børstene, som er koblet til motsatte poler av strømforsyningen for å levere positive og negative ladninger til kommutatoren. Børstene driver rotoren til å rotere med magnetfeltet som genereres ved å legge inn kraften med motsatt polaritet gjennom kommutatoren. Rotasjonsretningen er med klokken og/eller mot klokken, og forover og bakover rotasjon av motoren kan realiseres ved å endre polariteten til børstene.
Børsteløs motor (BLDC)
Børsteløs motor
Arbeidsprinsippet til den børsteløse DC-motoren er det samme som det magnetiske tiltreknings- og frastøtningsprinsippet til den børstede motoren, men strukturen deres er litt annerledes. Den børsteløse motoren, som navnet tilsier, har ingen børster, vedtar elektronisk kommutering, spolen beveger seg ikke, og rotoren roterer. Arbeidet med kommutering overlates til styrekretsen i kontrolleren. Høy effektivitet er det viktigste salgsargumentet for BLDC-motorer. Fordi rotoren er en NdFeB-magnet (NdFeB-magnet), det vil si ingen tilkobling, kreves det ingen kommutator og børste, slik at rotoren fungerer svært effektivt.
Børsteløse motorer kan ha enten rotoren på innsiden eller rotoren på utsiden av viklingene (noen ganger kalt en "ytre rotor"-motor). Antall viklinger som brukes i en børsteløs motor kalles antall faser. Selv om børsteløse motorer kan konstrueres med forskjellig antall faser, er trefase børsteløse motorer de vanligste. De tre viklingene til en børsteløs motor er koblet sammen i en "stjerne" eller "delta" konfigurasjon. I begge tilfeller er det tre ledninger koblet til motoren (ofte referert til som U, V, W), og drivteknikken og bølgeformen er den samme. Samtidig, for å oppdage rotorens posisjon på et bestemt tidspunkt i den børsteløse motoren, vil noen børsteløse motorer bli drevet sammen med Hall-sensorer, og det er mer nøyaktige teknologier som bruker magnetiske koder. Når den magnetiske rotoren dreier, fanger Hall-sensorer opp rotorens magnetfelt. Etter at driver-IC mottar signalet, beregner og sender den strømmen gjennom statorviklingene i rekkefølge, og driver derved rotoren til å rotere.
Ovenstående er en kort introduksjon til forskjellen mellom børstede motorer og børsteløse motorer.
