Οι κινητήρες διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στη διατήρηση και τη μετατροπή ενέργειας. Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος και οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες είναι δύο είδη κινητήρων που υπάρχουν στις μηχανές για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια.
Και οι δύο κινητήρες έχουν παρόμοια μέρη με μικρή διαφορά στις βούρτσες.
Βασικές τακτικές
- Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος (Συνεχές Ρεύμα) μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική χρησιμοποιώντας βούρτσες και μεταγωγέα, ενώ οι κινητήρες BLDC (Συνεχές ρεύμα χωρίς ψήκτρες) χρησιμοποιούν ηλεκτρονική μεταγωγή και δεν απαιτούν βούρτσες.
- Οι κινητήρες BLDC είναι πιο αποδοτικοί, έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και απαιτούν λιγότερη συντήρηση από τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος λόγω της απουσίας βουρτσών.
- Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος είναι απλούστεροι και λιγότερο ακριβοί από τους κινητήρες BLDC, αλλά ενδέχεται να δημιουργήσουν περισσότερο θόρυβο και να φθείρονται πιο γρήγορα λόγω της τριβής της βούρτσας.
Μοτέρ DC vs Κινητήρα BLDC
A Μοτέρ DC λειτουργεί με συνεχές ρεύμα. Χρησιμοποιεί έναν μεταγωγέα και βούρτσες για να αλλάξει την κατεύθυνση του ρεύματος, παράγοντας ένα μαγνητικό πεδίο που οδηγεί τον κινητήρα. Οι κινητήρες BLDC είναι ηλεκτρικοί κινητήρες που χρησιμοποιούν ηλεκτρονικά χειριστήρια για να αλλάζουν το ρεύμα στα πηνία, παράγοντας ένα μαγνητικό πεδίο για την κίνηση του κινητήρα.
Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος δεν είναι παρά ένας ηλεκτροκινητήρας. Η κύρια λειτουργία ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος είναι να μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια.
Ανάλογα με τις δυνάμεις που παράγονται από τα μαγνητικά πεδία, βασίζονται οι τύποι κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Υπάρχουν διάφοροι τύποι DC που διατίθενται στην αγορά. Ο εσωτερικός μηχανισμός του κινητήρα συνεχούς ρεύματος ποικίλλει ανάλογα με τους τύπους.
Μπορεί να αλλάζει την κατεύθυνση του ρεύματος περιοδικά. Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιείται ευρέως παντού. Είναι γνωστό για την καλοσχεδιασμένη και εύχρηστη φύση του. Πολλά συστήματα διανομής ισχύος συνδέονται με τον κινητήρα συνεχούς ρεύματος.
Ο κινητήρας BLDC δεν είναι παρά ένας τύπος κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Το BLDC σημαίνει κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες. Ονομάζεται επίσης κινητήρας BL. Σε αυτούς τους κινητήρες, οι βούρτσες απουσιάζουν.
Άλλες ονομασίες των κινητήρων BLDC είναι ηλεκτροκινητήρας με μεταγωγή ή σύγχρονος κινητήρας. Ένας ηλεκτρονικός κλειστός βρόχος χρησιμοποιείται στο BLDC για τη μετάβαση του DC σε περιελίξεις του μαγνητικού πεδίου.
Χωρίς βούρτσα DC κινητήρες λειτουργούν παρόμοια με τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος με διαφορά στην εκτέλεση εξόδου. Κινητήρες χωρίς ψήκτρες έχουν ηλεκτρονικά, σε αντίθεση με τους βουρτσισμένους κινητήρες με βούρτσες χρήσης για την εναλλαγή DC.
Συγκριτικός πίνακας
| Παράμετροι σύγκρισης | Μοτέρ DC | Κινητήρα BLDC |
|---|---|---|
| Ταχύτητα | Ο κινητήρας DC έχει χαμηλή ταχύτητα | Ο κινητήρας BLDC έχει υψηλή ταχύτητα |
| Έλεγχος | Απλό σε κινητήρα DC | Σύνθετο σε κινητήρα BLDC |
| Ηλεκτρικός θόρυβος | Υψηλός σε κινητήρα DC | Χαμηλό σε κινητήρα BLDC |
| Αδράνεια ρότορα | Υψηλός σε κινητήρα DC | Χαμηλό σε κινητήρα BLDC |
| Αποδοτικότητα | Μέτρια σε κινητήρα DC | Μοτέρ υψηλής περιεκτικότητας σε BLDC |
Τι είναι ο κινητήρας DC;
Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος είναι η πρώτη μορφή κινητήρα που μετατρέπεται απευθείας σε μηχανική ενέργεια από ηλεκτρική ενέργεια. Η ταχύτητα του κινητήρα συνεχούς ρεύματος μπορεί να ελεγχθεί με δύο διαφορετικούς τρόπους.
Διατηρώντας την τάση τροφοδοσίας ή διατηρώντας την ισχύ του ρεύματος μπορείτε να ελέγξετε την ταχύτητα του κινητήρα DC. Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος διατίθενται σε διαφορετικά μεγέθη.
Οι μικροί κινητήρες συνεχούς ρεύματος έχουν ευρείες εφαρμογές σε παιχνίδια και μικρές μηχανές. Για την πρόωση ηλεκτρικών οχημάτων και για την ανύψωση των ανελκυστήρων χρησιμοποιούνται μεγάλοι κινητήρες συνεχούς ρεύματος.
Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος έχουν πολλά μέρη. Ο στάτορας και ο οπλισμός που υπάρχουν στον κινητήρα συνεχούς ρεύματος έχουν ένα σύνολο μαγνητών. Το σετ μαγνητών μπορεί να τυλιχτεί με ένα μονωμένο σύρμα που συγκεντρώνει το μαγνητικό πεδίο.
Πολλαπλές στρώσεις περιελίξεων θα δημιουργήσουν στο μαγνητικό πεδίο. Μαζί με τις περιελίξεις, υπάρχουν και παράλληλες διαδρομές ρεύματος σε μεγάλους κινητήρες συνεχούς ρεύματος. Ο μεταγωγέας είναι το άκρο όπου συνδέεται το άκρο περιέλιξης.
Κάθε οπλισμός που υπάρχει στον κινητήρα συνεχούς ρεύματος θα ενεργοποιείται από τον μεταγωγέα. Ο οπλισμός συνδέεται περαιτέρω με τα περιστρεφόμενα πηνία για να παρέχει εξωτερική τροφοδοσία.
Ο κινητήρας DC έχει δύο διαφορετικούς τύπους. Βούρτσες Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος και ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες είναι οι δύο διαφορετικοί τύποι κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Σε βούρτσες κινητήρες συνεχούς ρεύματος.
Η τελική σύνδεση οπλισμού είναι παράλληλη με βούρτσες που παρέχουν την έξοδο. Σε έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες, είναι διαθέσιμοι μηχανικοί που αλλάζουν το ρεύμα σε κάθε πηνίο.
Τι είναι ένας κινητήρας BLDC;
Οι κινητήρες BLDC έχουν παρόμοια εξαρτήματα στον κινητήρα συνεχούς ρεύματος εκτός από τις βούρτσες. Για τον έλεγχο της ταχύτητας και της ροπής του κινητήρα, το BLDC χρησιμοποιεί τον ελεγκτή για να ρυθμίσει το πλάτος του DC.
Ο ελεγκτής που υπάρχει στο BLDC είναι εναλλακτικός του μεταγωγέα που υπάρχει στον βουρτσισμένο κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Ένα σύγχρονο σύστημα μόνιμου μαγνήτη (PMSM) είναι κάπως παρόμοιο με την παραγωγή των κινητήρων BLDC.
Το BLDC δεν είναι παρά ένας κινητήρας με απροθυμία μεταγωγής. Το BLDC έχει μαγνήτες νεοδυμίου. Οι κινητήρες BLDC έχουν τρεις τύπους στάτη. In-runners, out-runners και axial. Στο in-runner, οι στάτορες καλύπτονται από τον ρότορα.
Στους εκτός δρομείς, ο στάτορας περιβάλλει τον ρότορα. Στην αξονική, τόσο ο στάτορας όσο και ο ρότορας είναι επίπεδοι και παράλληλοι μεταξύ τους. Η υψηλή αναλογία ισχύος και η υψηλή ταχύτητα είναι τα δύο κύρια πλεονεκτήματα του κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες.
Μπορείτε να ελέγξετε άμεσα την ταχύτητα σε κινητήρες BLDC. Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες παρέχουν υψηλό εύρος απόδοσης.
Οι κινητήρες BLDC έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε εξαρτήματα υπολογιστών όπως μονάδες δίσκου και εκτυπωτές. Χρησιμοποιείται ευρέως στα σύγχρονα αεροσκάφη.
Το BLDC γίνεται βασικό μέρος των πλυντηρίων ρούχων. Το 1960 ιδρύονται και λανσάρονται στην αγορά οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες.
Ένας σερβομηχανισμός χρησιμοποιείται στους κινητήρες BLDC ως εναλλακτική λύση για τους μεταγωγείς που υπάρχουν σε κινητήρες με βούρτσα.
Κύριες διαφορές μεταξύ κινητήρα DC και κινητήρα BLDC
- Σε σύγκριση με τον κινητήρα DC, ο κινητήρας BLDC χρειάζεται χαμηλή συντήρηση.
- Το DC έχει μικρότερο κόστος κατασκευής, ενώ ο κινητήρας BLDC χρειάζεται περισσότερο κόστος κατασκευής.
- Σε σύγκριση με τον κινητήρα συνεχούς ρεύματος, ο κινητήρας BLDC έχει υψηλή αναλογία ισχύος εξόδου.
- Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος δεν χρειάζονται ελεγκτή, ενώ οι κινητήρες BLDC χρειάζονται πάντα ελεγκτή.
- Όταν συνδυάζεται κινητήρας DC, ο κινητήρας BLDC έχει μεγάλη διάρκεια ζωής.
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/25542/
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/120220/
Τελευταία ενημέρωση: 16 Ιουλίου, 2023
Έχω καταβάλει τόση προσπάθεια γράφοντας αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου για να σας προσφέρω αξία. Θα είναι πολύ χρήσιμο για μένα, αν σκέφτεστε να το μοιραστείτε στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης ή με τους φίλους/την οικογένειά σας. Η ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΝΑΙ ♥️
Ο Piyush Yadav έχει περάσει τα τελευταία 25 χρόνια δουλεύοντας ως φυσικός στην τοπική κοινότητα. Είναι ένας φυσικός που θέλει να κάνει την επιστήμη πιο προσιτή στους αναγνώστες μας. Είναι κάτοχος πτυχίου Φυσικών Επιστημών και Μεταπτυχιακού Διπλώματος στην Επιστήμη του Περιβάλλοντος. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για αυτόν στο δικό του βιο σελίδα.
