최신 브러시리스 DC 모터
반도체 전자 장치의 상당한 발전과 강력한 네오디뮴 자석을 만드는 기술 덕분에 오늘날 브러시리스 DC 모터가 널리 사용됩니다. 세탁기, 진공청소기, 선풍기, 드론 등에 사용된다.
그리고 브러시리스 모터의 작동 원리에 대한 아이디어는 이미 19세기 초에 표현되었지만, 기술이 실제 구현을 위한 준비가 된 반도체 시대가 시작될 때까지 날개를 달고 기다렸습니다. 이 흥미롭고 효율적인 개념은 브러시리스 직류 모터를 오늘날처럼 널리 사용할 수 있게 해주었습니다. …
영어 버전에서는 이러한 유형의 엔진이라고 합니다. BLDC 모터 — 브러시리스 DC 모터 — 브러시리스 DC 모터. 모터 회전자는 포함합니다 영구 자석, 작동 권선은 고정자에 있습니다. 즉, BLDC 모터 장치는 기존 브러시 모터와 완전히 반대입니다. BLDC 모터는 전자 컨트롤러라는 전자 컨트롤러에 의해 제어됩니다. ESC — 전자 속도 컨트롤러 — 전자 크루즈 컨트롤.
전자 레귤레이터 및 고효율
전자 레귤레이터를 사용하면 브러시리스 모터에 공급되는 전기 에너지를 부드럽게 변경할 수 있습니다. 과도한 전력을 열로 변환하는 저항 부하를 모터와 직렬로 연결하여 단순히 전력을 제한하는 단순한 버전의 저항 속도 거버너와 달리 전자 속도 제어는 전달된 전력을 낭비하지 않고 훨씬 더 높은 효율성을 제공합니다. ..
브러시리스 DC 모터는 다음과 같이 분류할 수 있습니다. 자체 동기화 동기 모터, 정기 유지 보수가 필요한 스파크 노드가 완전히 꺼진 경우 — 수집기… 컬렉터의 기능은 전자 장치에 의해 대체되므로 제품의 전체 디자인이 크게 단순화되고 더욱 콤팩트해집니다.
브러시는 실제로 전자 스위치로 대체되며 손실은 기계식 스위치보다 훨씬 적습니다. 로터의 강력한 네오디뮴 자석은 샤프트에 더 큰 토크를 허용합니다. 그리고 그러한 엔진은 이전 수집기보다 덜 가열됩니다.
결과적으로 엔진의 효율이 가장 좋고 무게 킬로그램 당 출력이 더 높으며 로터 속도 조절 범위가 상당히 넓고 생성 된 무선 간섭이 거의 없습니다. 구조적으로 이러한 유형의 엔진은 수중 및 공격적인 환경에서 작동하도록 쉽게 조정됩니다.
전자 제어 장치는 브러시리스 DC 모터에서 매우 중요하고 값비싼 부품이지만 없어서는 안 될 요소입니다.이 장치에서 엔진은 동력을 받으며, 이 매개변수는 엔진이 부하 상태에서 개발할 수 있는 속도와 동력 모두에 동시에 영향을 미칩니다.
회전 속도를 조정할 필요가 없더라도 전자 제어 장치는 제어 기능을 수행할 뿐만 아니라 전원 공급 장치 구성 요소도 있기 때문에 여전히 필요합니다. ESC는 다음과 유사하다고 말할 수 있습니다. 비동기식 AC 모터용 주파수 컨트롤러브러시리스 DC 모터에 전원을 공급하고 제어하기 위해 특별히 설계되었습니다.
BLDC 모터 제어
BLDC 모터가 어떻게 제어되는지 이해하려면 먼저 정류자 모터가 어떻게 작동하는지 기억해 봅시다. 핵심 자기장에서 전류로 프레임의 회전 원리.
전류가 있는 프레임이 회전하고 평형 위치를 찾을 때마다 정류자(컬렉터에 눌린 브러시)는 프레임을 통해 전류의 방향을 변경하고 프레임은 계속됩니다. 이 과정은 프레임이 극에서 극으로 이동할 때 반복됩니다. 컬렉터 모터에만 그러한 프레임이 많고 여러 쌍의 자극이 있기 때문에 브러시 컬렉터에는 두 개의 접점이 아니라 많은 접점이 있습니다.
ECM도 마찬가지입니다. 로터가 평형 위치에서 벗어나자 마자 자기장의 극성을 반대로 바꿉니다. 제어 전압 만 회 전자에 공급되지 않고 고정자 권선에 공급되며 이는 적시에 반도체 스위치 (로터 위상)의 도움으로 수행됩니다.
브러시리스 모터의 고정자 권선에 대한 전류는 정확한 시간, 즉 회전자가 알려진 특정 위치에 있을 때 공급되어야 합니다. 이렇게 하려면 다음 방법 중 하나를 사용하십시오.첫 번째는 회전자 위치 센서를 기반으로 하고 두 번째는 현재 전원을 공급받지 않는 코일 중 하나의 EMF를 측정하는 것입니다.
센서는 자기 센서와 광학 센서가 다르며 가장 많이 사용되는 센서는 자기 센서입니다. 홀 효과… 두 번째 방법(EMF 측정 기반)은 효과적이지만 저속 및 시동 시 정밀한 제어를 허용하지 않습니다. 반면에 홀 센서는 모든 모드에서 보다 정밀한 제어를 제공합니다. 3상 BLDC 모터에는 이러한 센서가 3개 있습니다.
회전자 위치 센서가 없는 모터는 축 부하(팬, 프로펠러 등) 없이 모터가 기동하는 경우에 적용할 수 있습니다. 부하 상태에서 기동하는 경우 회전자 위치 센서가 있는 모터가 필요합니다. 두 옵션 모두 장단점이 있습니다.
센서가 있는 솔루션은 보다 편리한 제어로 바뀌지만 센서 중 하나 이상이 고장 나면 엔진을 분해해야 하고 센서에 별도의 와이어가 필요합니다. 센서리스 버전에서는 특별한 와이어가 필요하지 않지만 시동 중에 로터가 앞뒤로 흔들립니다. 이것이 허용되지 않는 경우 시스템에 센서를 설치해야 합니다.
회전자 및 고정자, 위상 수
BLDC 모터의 회전자는 각각 외부 또는 내부이고 고정자는 내부 또는 외부일 수 있습니다. 고정자는 자기 전도성 재료로 만들어지며 톱니 수를 위상 수로 완전히 나눕니다. 회전자는 반드시 자기 전도성 재료로 만들어질 수는 없지만 반드시 자석이 단단히 부착되어 있어야 합니다.
자석이 강할수록 사용 가능한 토크가 커집니다. 고정자 톱니의 수는 회전자 자석의 수와 같지 않아야 합니다.최소 잇수는 제어 단계의 수와 같습니다.
대부분의 최신 브러시리스 DC 모터는 단순히 설계 및 제어의 단순성을 위해 3상 모터입니다. AC 유도 모터에서와 같이 3상 권선은 여기에서 "델타" 또는 "스타"에 의해 고정자에 연결됩니다.
회전자 위치 센서가 없는 모터에는 3개의 전선이 있고 센서가 있는 모터에는 8개의 전선이 있습니다. 센서에 전원을 공급하기 위한 추가 전선 2개와 센서의 신호 출력용 전선 3개가 있습니다.
저속 외부 회전자 모터는 제어 전류의 주파수보다 훨씬 낮은 각주파수로 회전을 얻기 위해 위상당 많은 수의 극(따라서 톱니)으로 만들어집니다. 그러나 고속 3상 모터의 경우에도 9개 미만의 잇수는 일반적으로 사용하지 않습니다.