Động cơ Brushless không chổi than BLDC là gì? Nguyên lý vận hành và cấu tạo

Động cơ Brushless không chổi than BLDC là gì? Nguyên lý vận hành và cấu tạo

Phuong Dang - 2020-06-10 21:46:47 | 2580 lượt xem

Mục lục

Động cơ không chổi than BLDC là gì? Biến thể của chúng trong xây dựng như thế nào? Được ứng dụng ra sao? Đây là những câu hỏi thường gặp khi nói đến động cơ không chổi than. Những câu hỏi này sẽ được giải đáp trong phần nội dung sau đây.

I. Định nghĩa động cơ không chổi than BLDC là gì?

Động cơ không chổi than (động cơ BLDC hoặc động cơ BL), còn được gọi là động cơ điện tử giao tiếp (động cơ ECM hoặc EC) và động cơ DC đồng bộ. Đây là động cơ đồng bộ được cung cấp bởi dòng điện một chiều (DC) thông qua một biến tần hoặc nguồn điện chuyển đổi tạo ra điện dưới dạng dòng điện xoay chiều (AC) để truyền động từng pha của động cơ thông qua bộ điều khiển vòng kín. Bộ điều khiển cung cấp các xung dòng cho cuộn dây động cơ điều khiển tốc độ và mô-men xoắn của động cơ.

Cấu trúc của một hệ thống động cơ không chổi than BLDC thường tương tự như một động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM), nhưng cũng có thể là một động cơ miễn cưỡng chuyển đổi, hoặc một động cơ cảm ứng (không đồng bộ). Chúng cũng có thể sử dụng nam châm neodymium và là outrunner (stator được bao quanh bởi rôto) hoặc inrunner (rôto được bao quanh bởi stato).

Ưu điểm của loại động cơ này so với động cơ chổi than là tỷ lệ công suất trên trọng lượng cao, tốc độ cao, điều khiển điện tử và bảo trì thấp. Động cơ không chổi than được dùng cho các ứng dụng humanoid robot ở những nơi như thiết bị ngoại vi máy tính (ổ đĩa, máy in), dụng cụ điện cầm tay và phương tiện từ máy bay mô hình đến ô tô.

II. Xây dựng động cơ không chổi than BLDC.

Động cơ không chổi than có thể được chế tạo theo một số cấu hình vật lý khác nhau. Trong cấu hình “quy ước” (còn được gọi là bộ truyền động), nam châm vĩnh cửu là một phần của rôto. Ba cuộn dây stato bao quanh rôto. Trong cấu hình outrunner (hoặc rôto ngoài), mối quan hệ xuyên tâm giữa các cuộn dây và nam châm được đảo ngược.

Cuộn dây stato tạo thành tâm (lõi) của động cơ trong khi nam châm vĩnh cửu quay trong một rôto nhô ra bao quanh lõi. Loại từ thông phẳng hoặc trục được sử dụng ở những nơi có giới hạn về không gian hoặc hình dạng sử dụng các tấm stato và rotor được gắn trực diện. Các outrunner thường có nhiều cực hơn, được thiết lập thành bộ ba để duy trì ba nhóm cuộn dây và có mô-men xoắn cao hơn ở tốc độ RPM thấp. Trong tất cả các động cơ không chổi than, các cuộn dây đều đứng yên.

Cấu hình cuộn dây đông cơ BLDC.

Có hai cấu hình cuộn dây điện phổ biến đó là cấu hình delta kết nối ba cuộn dây với nhau (mạch nối tiếp) trong một mạch giống như hình tam giác và công suất được cung cấp tại mỗi kết nối. Cấu hình Wye (hình chữ Y) đôi khi được gọi là cuộn dây sao kết nối tất cả các cuộn dây với một điểm trung tâm (mạch song song) và điện được cung cấp cho đầu còn lại của mỗi cuộn dây.

Một động cơ có cuộn dây trong cấu hình delta cho mô-men xoắn thấp ở tốc độ thấp nhưng có thể cho tốc độ tối đa cao hơn. Cấu hình Wye cho mô-men xoắn cao ở tốc độ thấp, nhưng tốc độ tối đa lại không cao.

Mặc dù hiệu quả bị ảnh hưởng rất nhiều bởi việc chế tạo động cơ, cuộn dây Wye vẫn mang lại hiệu quả cao. Trong các cuộn dây được kết nối delta, một nửa điện áp được đặt trên các cuộn dây tiếp giáp với dây dẫn (so với cuộn dây trực tiếp giữa các dây dẫn), làm tăng tổn thất điện trở. Ngoài ra, cuộn dây có thể cho phép dòng điện ký sinh tần số cao lưu thông hoàn toàn trong động cơ. Một cuộn dây được kết nối với Wye không chứa một vòng khép kín trong đó các dòng ký sinh có thể chảy để ngăn ngừa những tổn thất đó.

Từ quan điểm của bộ điều khiển, hai kiểu cuộn dây được xử lý giống hệt nhau.

 
Bạn có thể xem thêm thông tin:

III. Ứng dụng của động cơ BLDC.

Động cơ BL đáp ứng nhiều chức năng ban đầu được thực hiện bởi động cơ chổi than DC. Tuy nhiên, chi phí và độ phức tạp trong việc điều khiển khiến cho nó không thể thay thế hoàn toàn động cơ chổi than ở các lĩnh vực có chi phí thấp nhất. Mặt khác, nó đã thống trị nhiều ứng dụng, nhất là các thiết bị như ổ cứng máy tính và đầu đĩa CD/ DVD. Quạt làm mát nhỏ trong các thiết bị điện tử được động cơ không chổi than cấp nguồn. Chúng có thể được tìm thấy trong các công cụ điện không dây, trong đó hiệu suất của động cơ tăng lên dẫn đến thời gian sử dụng lâu hơn trước khi cần phải sạc pin. Động cơ có tốc độ thấp, công suất thấp được sử dụng trong bàn xoay truyền động trực tiếp cho các bản ghi âm.

1. Ứng dụng động cơ không chỏi than vào xe vận chuyển.

Chúng được ứng dụng trong xe điện, xe hybrid và phương tiện giao thông cá nhân. Hầu hết các xe đạp điện sử dụng động cơ không chổi than đôi khi được tích hợp vào bánh xe với stato được cố định chắc chắn vào trục, nam châm được gắn vào và quay cùng với bánh xe. Nguyên tắc tương tự được áp dụng trong bánh xe tay ga tự cân bằng. Hầu hết các mô hình RC chạy bằng điện sử dụng động cơ không chổi than BLDC vì hiệu quả cao, hay động cơ không chổi than được ứng dụng trong robot chở hàng tự hành AGV.

2. Động cơ không chổi than được ứng dụng trong dụng cụ không dây.

Động cơ không chổi than được tìm thấy trong nhiều công cụ không dây hiện đại, bao gồm một số máy xâu chuỗi, máy thổi lá, cưa (tròn hoặc đối ứng) và máy khoan/ bộ phận điều khiển, các sản phẩm robotic

3. Hệ thống sưởi và thông gió sử dụng động cơ không chổi than BLDC.

Có một xu hướng trong các ngành công nghiệp sưởi ấm, thông gió, điều hòa không khí (HVAC) và điện lạnh để sử dụng động cơ không chổi than thay cho các loại động cơ AC khác nhau. Lý do quan trọng nhất để chuyển sang động cơ không chổi than là việc giảm đáng kể công suất cần thiết để vận hành chúng so với động cơ AC thông thường. Trong khi các động cơ tụ điện phân tách cực và bóng vĩnh cửu từng chiếm ưu thế như động cơ của quạt, nhiều quạt hiện đang chạy bằng động cơ không chổi than BLDC. Một số quạt cũng sử dụng chúng để tăng hiệu quả hệ thống tổng thể.

Ngoài việc có hiệu suất cao, các hệ thống HVAC (đặc biệt là các hệ thống có tốc độ biến đổi và/ hoặc điều chế tải) sử dụng chúng vì bộ vi xử lý tích hợp cho phép lập trình, kiểm soát luồng khí và giao tiếp nối tiếp. Một số quạt trần và quạt cầm tay cũng có động cơ này. Chúng được quảng cáo là động cơ có hiệu suất năng lượng cao và yên tĩnh hơn hầu hết các loại quạt khác.

4. Động cơ không chổi than ứng dụng vào kỹ thuật công nghiệp.

Việc áp dụng động cơ DC không chổi than trong kỹ thuật công nghiệp chủ yếu tập trung vào kỹ thuật sản xuất hoặc thiết kế tự động hóa công nghiệp. Trong sản xuất, chúng chủ yếu được sử dụng cho các hệ thống điều khiển chuyển động, định vị hoặc truyền động.

Chúng rất lý tưởng cho các ứng dụng sản xuất vì mật độ năng lượng cao, đặc tính mô-men xoắn tốc độ tốt, hiệu quả cao, dải tốc độ rộng và bảo trì thấp. Các ứng dụng phổ biến nhất trong kỹ thuật công nghiệp là động cơ tuyến tính, động cơ servo, bộ truyền động cho robot công nghiệp, động cơ truyền động đùn và ổ cấp liệu cho máy công cụ CNC.

5. Máy bay sử dụng động cơ không chổi than BLDC.

Động cơ không chổi than đã trở thành một lựa chọn động cơ phổ biến cho máy bay mô hình bao gồm máy bay trực thăng và máy bay không người lái. Tỷ lệ công suất trên trọng lượng thuận lợi của chúng và nhiều kích cỡ có sẵn từ dưới 5 gram đến động cơ lớn được xếp hạng tốt trong phạm vi đầu ra kilowatt đã tạo nên một cuộc cách mạng trên thị trường cho mô hình bay chạy bằng điện. Chúng thay thế hầu hết các động cơ chổi than ngoại trừ cho máy bay cấp đồ chơi giá rẻ thường không tốn kém. Chúng cũng đã khuyến khích sự phát triển của máy bay mô hình điện đơn giản, nhẹ thay vì các động cơ đốt trong trước đây cung cấp cho các mô hình lớn hơn và nặng hơn. 

Các hạn chế về mặt pháp lý đối với việc sử dụng máy bay mô hình điều khiển động cơ đốt ở một số quốc gia thường là do khả năng gây ô nhiễm tiếng ồn, ngay cả với các bộ giảm âm được thiết kế có mục đích cho hầu hết các động cơ mô hình có sẵn trong những thập kỷ gần đây nhất cũng đã hỗ trợ sự thay đổi lên hệ thống điện mạnh mẽ.

6. Xe ô tô điều khiển vô tuyến điều khiển tư xa sử dụng động cơ BLDC.

Mức độ phổ biến của chúng cũng tăng lên trong khu vực xe hơi điều khiển bằng radio (RC). Động cơ không chổi than BLDC đã được hợp pháp trong cuộc đua xe RC ở Bắc Mỹ theo Giải đua xe tự động (ROAR) từ năm 2006. Những động cơ này cung cấp nguồn điện lớn cho các tay đua RC và nếu được kết hợp với polymer lithium phù hợp và phóng điện cao (Li - Po) hoặc pin lithium iron phosphate (LiFePO4), những chiếc xe này có thể đạt tốc độ hơn 160 km mỗi giờ (99 dặm/ giờ).

Động cơ này có khả năng tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn và có tốc độ quay cực đại nhanh hơn so với động cơ chạy bằng nitro hoặc xăng. Động cơ Nitro đạt đỉnh khoảng 46.800 r/ phút và 2.2 kilowatt (3.0 hp), trong khi động cơ không chổi than nhỏ hơn có thể đạt 50.000 r/ phút và 3,7 kilowatt (5,0 hp). Động cơ RC không chổi than lớn hơn có thể đạt tới 10 kilowatt (13 mã lực) và 28.000 r/ phút để cung cấp năng lượng cho các mô hình tỷ lệ 1/5.

7. Chế tạo robot phun thuốc khử trùng với bánh xe là động cơ BLDC.

Động cơ BLDC cũng được Uniduc ứng dụng vào chế tạo sản xuất robot phun thuốc khử trùng.

Động cơ BL quả thật là một thiết bị ưu việt mang lại nhiều lợi ích to lớn cho con người. Để lựa chọn được động cơ chất lượng, chúng ta cần tỉ mỉ và cẩn trọng trong việc lựa chọn nhà cung cấp. Hiện nay, Uniduc tự tin có thể mang lại cho các bạn sản phẩm có chất lượng cao cùng mức giá hợp lý. Để được tư vấn chi tiết và báo giá cụ thể, xin đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi qua email, hotline hoặc để lại thông tin dưới khung bình luận.

Bạn có thể tham gia cộng động robotics để xem những thông tin mới nhất tại: Cộng Đồng Robotic  Xin cảm ơn bạn!

Giới thiệu sản phẩm

-------------////--------------------------------------------////------------

GIỚI THIỆU ĐẾN BẠN SẢN PHẨM KHẨU TRANG Y TẾ WAKAMONO KHÁNG VI RÚT LÊN ĐẾN 99% BẠN CÓ THỂ MUA SẢN PHẨM Ở DƯỚI ĐÂY:

Đăng kí nhận tin mới



Đánh giá bài viết

0%

0 Tổng người đánh giá
5
0%
4
0%
3
0%
2
0%
1
0%
THÔNG TIN LIÊN HỆ

Công ty Cổ phần Uniduc

Địa Chỉ: 22 Đường Số 54, Phường Thảo Điền, Quận 2

Hotline: 089 6688 629 (Phòng Kinh Doanh / HTKT)

DĐ: 0903 666 014 (Mr Đức)

Email: [email protected]

Website: https://uniduc.com/vi

 
TỔNG QUAN

Công ty Cổ Phần Uniduc chuyên cung cấp các loại robot phục vụ, Agv Robot, hệ thống tự động. Với kinh nghiệm nghiên cứu lâu năm và đội ngũ kỹ sư năng động sáng tạo. Hi vọng Uniduc là điếm đến công nghệ là nơi khách hàng luôn gửi trọn niềm tin. Chúng tôi sẽ luôn luôn phấn đấu cung cấp cho bạn giải pháp, máy móc, dịch vụ tốt nhất.

WEB SITE CÙNG HỆ THỐNG

ĐĂNG KÝ NHẬN TIN

Nhận bản tin thường xuyên để cập nhật giá bán và các chương trình khuyến mãi.


©2018 - 2021 Copyright Uniduc., Jsc. Sitemap