Zasada budowy silnika bezrdzeniowego, zalety i wady, model i żywotność

Wraz z ciągłym rozwojem nauki i technologii, technologia silników jest również stale innowacyjna. Zwłaszcza teraz, gdy branża przemysłowa stale stawia wyższe oczekiwania i wymagania dotyczące charakterystyk serwo silnika, silnik z pustymi miseczkami pojawił się tak, jak wymagały tego czasy. Silnik z pustym kubkiem wykorzystuje wirnik z żelaznym rdzeniem. Ta nowatorska konstrukcja wirnika całkowicie eliminuje straty mocy spowodowane powstawaniem prądów wirowych w żelaznym rdzeniu i znacznie poprawia charakterystykę serwo silnika. Ponieważ silnik bezrdzeniowy jest tak potężny, redaktor Xianji.com szczegółowo wyjaśni zasadę budowy, zalety i wady, model i żywotność silnika bezrdzeniowego.

1. Zasada struktury silnika bezrdzeniowego

Silnik bezrdzeniowy wykorzystuje wirnik bezrdzeniowy, zwany również wirnikiem bezrdzeniowym, który przełamuje tradycyjną strukturę wirnika silnika. Silniki bezrdzeniowe to serwomechanizmy prądu stałego i silniki sterujące z magnesami trwałymi, które można również sklasyfikować jako mikrosilniki.

1. Bezrdzeniowa struktura silnika

Struktura silnika z wydrążoną miską to: tylna pokrywa, listwa zaciskowa, pokrywa końcówki szczotki, szczotka, komutator, uzwojenie miseczki (wirnik), wał, uszczelka, łożysko ślizgowe, obudowa, magnes (stojan), kołnierz, pierścień ustalający.

Stojan składa się z magnesu trwałego, płaszcza i kołnierza. Powłoka zapewnia stałe pole magnetyczne, dzięki czemu silnik nie traci żelaza. Nie ma miękkich zębów magnetycznych. Wytwarzany moment obrotowy jest równomierny i może pracować płynnie nawet przy niskich prędkościach. Przy wyższych prędkościach silnik może zmniejszyć wibracje i hałas. Wirnik z uzwojeniami i komutatorem. Uzwojenia połączone są z wałem za pomocą tzw. płyt komutacyjnych. Cewka porusza się w szczelinie powietrznej pomiędzy magnesem a obudową. System cofania wykorzystuje parę szczotek z metali szlachetnych, aby zredukować iskry na szczotkach. Mniejsze iskry na szczotce powodują mniejsze emisje elektromagnetyczne.

2. Zasada silnika bezrdzeniowego

Silnik z pustymi kubkami przełamuje tradycyjną strukturę wirnika silnika i wykorzystuje wirnik z rdzeniem żelaznym, zwany również wirnikiem z pustymi kubkami.

Taka konstrukcja wirnika całkowicie eliminuje straty mocy spowodowane powstawaniem prądów wirowych w żelaznym rdzeniu, a jednocześnie znacznie zmniejsza jego ciężar i moment bezwładności, zmniejszając w ten sposób straty energii mechanicznej samego wirnika. Dlatego silniki bezrdzeniowe to mikrosilniki prądu stałego, z magnesami trwałymi i serwo.

Po drugie, zalety i wady silników bezrdzeniowych

Zalety silnika bezrdzeniowego:

1. Wysoka gęstość mocy

Gęstość mocy to stosunek mocy wyjściowej do masy lub objętości. Silnik z cewką miedzianą jest niewielki i ma dobrą wydajność. W porównaniu z tradycyjną cewką, cewka indukcyjna metody cewki z blachy miedzianej jest lżejsza.

Nie ma potrzeby nawijania i rowkowanych blach ze stali krzemowej, co eliminuje generowane przez nie prądy wirowe i straty histerezy; Strata wiroprądowa w metodzie cewki z miedzianej płyty jest niewielka i łatwa do kontrolowania, co poprawia wydajność silnika i zapewnia wyższy wyjściowy moment obrotowy i moc wyjściową.

2. Wysoka wydajność

Wysoka sprawność silnika polega na tym, że metoda cewki z blachy miedzianej nie wykazuje strat prądów wirowych i histerezy spowodowanych przez uzwojenie i rowkowaną blachę ze stali krzemowej; ponadto rezystancja jest mała, co zmniejsza straty miedzi (I^2*R).

3. Brak opóźnienia momentu obrotowego

Metoda cewki miedzianej nie ma rowkowanej blachy ze stali krzemowej, utraty histerezy i efektu zaklinowania w celu zmniejszenia wahań prędkości i momentu obrotowego.

4. Brak efektu zazębiania

Metoda cewki miedzianej nie ma rowkowanej blachy ze stali krzemowej, co eliminuje efekt uzębienia interakcji między rowkiem a magnesem. Cewka ma konstrukcję bez żelaznego rdzenia. Wszystkie stalowe części albo obracają się razem (na przykład silnik bezszczotkowy), albo wszystkie stoją nieruchomo. (Na przykład silnik szczotkowy), efekt zazębienia i histereza momentu obrotowego są oczywiście nieobecne.

5. Niski moment rozruchowy

Nie ma utraty histerezy, efektu zaklinowania i bardzo niskiego momentu rozruchowego. Podczas rozruchu zwykle jedyną przeszkodą jest obciążenie łożyska. W ten sposób prędkość wiatru przy rozruchu turbiny wiatrowej może być bardzo niska.

6. Nie ma siły promieniowej między wirnikiem a stojanem

Ponieważ nie ma statycznej blachy ze stali krzemowej, między wirnikiem a stojanem nie ma promieniowej siły magnetycznej. Jest to szczególnie ważne w krytycznych aplikacjach. Ponieważ siła promieniowa między wirnikiem a stojanem spowoduje, że wirnik będzie niestabilny. Zmniejszenie siły promieniowej poprawi stabilność wirnika.

7. Gładka krzywa prędkości i niski poziom hałasu

Nie ma rowkowanej blachy ze stali krzemowej, co zmniejsza harmoniczne momentu obrotowego i napięcia. Jednocześnie, ponieważ w silniku nie ma pola AC, nie ma hałasu generowanego przez AC. Tylko hałas powodowany przez łożysko i przepływ powietrza oraz wibracje powodowane przez prąd niesinusoidalny.

8. Szybka cewka bezszczotkowa

W przypadku pracy z dużą prędkością konieczna jest niewielka wartość indukcyjności. Mała wartość indukcyjności powoduje, że napięcie rozruchowe jest niskie. Zwiększając liczbę biegunów i zmniejszając grubość obudowy, mniejsza wartość indukcyjności przyczynia się do zmniejszenia masy silnika. Jednocześnie zwiększa się gęstość mocy.

9. Szybka reakcja na szczotkowaną cewkę

Szczotkowany silnik z cewką miedzianą szybko reaguje na wahania napięcia dzięki niskiej wartości indukcyjnej. Moment bezwładności wirnika jest mały, a moment obrotowy jest równoważny prędkości odpowiedzi prądu. Dlatego przyspieszenie wirnika jest dwa razy większe niż w konwencjonalnym silniku.

10. Wysoki szczytowy moment obrotowy

Stosunek momentu szczytowego do momentu ciągłego jest duży, ponieważ stała momentu obrotowego jest stała, gdy prąd rośnie do wartości szczytowej. Liniowa zależność między prądem a momentem obrotowym umożliwia silnikowi wytwarzanie większego momentu szczytowego. W tradycyjnych silnikach, gdy silnik osiągnie nasycenie, bez względu na ilość dodawanego prądu, moment obrotowy silnika nie wzrośnie.

11. Fala sinusoidalna indukuje napięcie

Ze względu na precyzyjne położenie cewki harmoniczne napięcia silnika są niskie; a struktura cewki z blachy miedzianej w szczelinie powietrznej sprawia, że ​​indukowany przebieg napięcia jest gładki. Napęd sinusoidalny i kontroler mogą sprawić, że silnik będzie wytwarzał płynny moment obrotowy. Ta funkcja jest szczególnie przydatna w przypadku wolno poruszających się obiektów (na przykład mikroskopów, skanerów optycznych i robotów) oraz precyzyjnej kontroli położenia, gdzie płynna kontrola działania jest kluczowa.

12. Dobry efekt rozpraszania ciepła

Na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni cewki z blachy miedzianej przepływa powietrze, co jest lepsze niż rozpraszanie ciepła przez szczelinową cewkę wirnika. Tradycyjny drut emaliowany jest osadzony w rowku blachy ze stali krzemowej, przepływ powietrza na powierzchni cewki jest niewielki, rozpraszanie ciepła jest słabe, a wzrost temperatury duży. Przy tej samej mocy wyjściowej wzrost temperatury silnika z cewką miedzianą jest niewielki.

Wady silnika bezrdzeniowego:

Gdy silnik prądu stałego jest w stanie stacjonarnym, jeśli jedna faza uzwojenia zostanie odcięta lub zasilanie zostanie odcięte, a jedna faza załączona, dwa punkty pola magnetycznego generowane przez uzwojenie są równej wielkości i przeciwne do kierunku. Anulowanie się nawzajem, silnik z zerowym momentem rozruchowym nie może się uruchomić, co jest wadą motoreduktora z pustymi kubkami.

Wada motoreduktora z pustymi miseczkami jest niebezpieczną usterką. Najpierw musimy sprawdzić, czy silnik prądu stałego jest uszkodzony, sprawdzić, czy obwód zasilania ma odłącznik, czy jest bezpiecznik, a następnie sprawdzić, czy uzwojenia trójfazowe są odłączone. .

Ponadto uruchom ponownie silnik. Jeśli silnik nie uruchamia się i jednocześnie brzęczy, odetnij w tym czasie zasilanie. Jeśli kabel zasilający jest uszkodzony, jeszcze bardziej należy dowiedzieć się, kiedy jest uszkodzony. Jeśli poniższe wskazówki są dobre, przepal bezpiecznik. Powinieneś wymienić bezpiecznik o tej samej specyfikacji. Rozrusznik jest uszkodzony. Silnik należy dokładnie sprawdzić i naprawić. Jeśli jedna faza jest zepsuta, należy dobrze przemyśleć lub wyłączyć uzwojenie.

3. Bezrdzeniowy model silnika

Silniki bezrdzeniowe dzielą się na dwa typy: szczotkowane i bezszczotkowe. Bezszczotkowe silniki bezrdzeniowe nie mają żelaznego rdzenia w wirniku, a bezszczotkowe silniki bezrdzeniowe nie mają żelaznego rdzenia w stojanie.

Typowe modele silników bezrdzeniowych na rynku to: silniki bezrdzeniowe o średnicy zasilania Φ4, Φ6, Φ7, Φ8, Φ10, Φ12, Φ15.

Po czwarte, żywotność silnika bezrdzeniowego!

Żywotność silnika bezrdzeniowego wynosi zwykle od 15 do 20 lat. Żywotność silnika bezrdzeniowego ogólnie zależy od konserwacji użytkownika, jakości środowiska użytkowania oraz czynników elektromagnetycznych, ciepła, wibracji i innych czynników, które silnik otrzymuje podczas użytkowania. Silniki bezrdzeniowe należy szczegółowo przeanalizować.

Na przykład, podobnie jak w przypadku szczotkowego silnika o małej mocy ogólnego przeznaczenia, jego żywotność zależy głównie od długości komutatora, łożyska i szczotek. Po zakończeniu ich życia nie można ich zastąpić.

W przypadku silników prądu stałego, silników prądu stałego z magnesami trwałymi i innych silników małej i średniej mocy ich żywotność zależy od trwałości izolacji komutatora i uzwojeń, uszkodzenia łożysk i polerowania szczotek można wymienić, a nawet materiał z magnesem trwałym można ponownie rozmagnesować po rozmagnesowaniu. Namagnesowanie, które przedłuża żywotność silnika, jest znacznie tańsze niż zakup nowego silnika.

Zwykle, takie jak dobra konserwacja, rozsądny dobór pojemności i formy montażu silnika bezrdzeniowego itp., sprawią, że żywotność silnika osiągnie projektowaną żywotność, a nawet znacznie przekroczy żywotność projektowaną.