Tehnične značilnosti brezkrtačnih enosmernih motorjev

V primerjavi z enosmernimi in asinhronimi motorji so ključne tehnične lastnosti brezkrtačnih enosmernih motorjev:

1. Z elektronskim krmiljenjem se pridobijo obratovalne lastnosti, podobne enosmernim motorjem, z dobro vodljivostjo in širokim razponom hitrosti.

2. Potrebujete povratne informacije o položaju rotorja in gonilnik elektronskega večfaznega pretvornika.

3. V bistvu gre za AC motor, ki lahko deluje pri visokih hitrostih zaradi pomanjkanja iskrenja in težav z obrabo ščetk in komutatorjev. Lahko doseže visoko zanesljivost, dolgo življenjsko dobo in ne zahteva rednega vzdrževanja.

4. Brezkrtačni enosmerni motorji imajo visok faktor moči, brez izgube ali segrevanja rotorja in visoko učinkovitost. Glede na primerjavo podatkov je izkoristek asinhronega motorja z močjo 7,5 kW 86,4 %, izkoristek brezkrtačnega enosmernega motorja enake zmogljivosti pa lahko doseže 92,4 %.

5. Imeti mora elektronski krmilni del, skupni stroški pa so višji od stroškov enosmernega motorja.

V komunikacijskih sistemih se uporabljata predvsem dve vrsti motorjev: indukcijski motorji in sinhronski motorji s trajnimi magneti. Med njimi lahko sinhrone motorje s trajnimi magneti razdelimo na sinhronske motorje s trajnimi magneti s sinusnim povratnim EMF (PMSM) in brezkrtačne enosmerne motorje s kvadratnim valom s povratnim EMF (BLDCM) glede na njihova različna delovna načela. Zaradi različnih principov delovanja so lahko njihovi pogonski tok in načini krmiljenja različni.

Povratna elektromotorna sila sinusnega sinhronskega motorja s trajnim magnetom je sinusna. Da bi motor ustvaril enakomeren navor, mora biti tudi tok, ki teče skozi navitje motorja, sinusoiden. To zahteva neprekinjene signale položaja rotorja, ki jih lahko pretvornik uporabi za zagotavljanje sinusne napetosti ali toka motorju. Zato PMSM zahteva visokoločljive dajalnike položaja ali rotacijske transformatorje, zapleten pa je tudi krmilni algoritem.

Povratna elektromotorna sila brezkrtačnega enosmernega motorja je trapezna, navor navitja motorja pa je raven, dokler je vhodni pravokotni tok. Zato BLDCM ne potrebuje senzorjev položaja z visoko ločljivostjo, povratna naprava je preprosta in krmilni algoritem je relativno preprost. Poleg tega je magnetno polje zračne reže trapeznega vala BLDCM učinkovitejše pri uporabi železnega jedra kot sinusnega vala PMSM; Poleg tega ima BLDCM večjo gostoto moči in večji izhodni navor na enoto prostornine v primerjavi s PMSM. Zato so uporaba in raziskave brezkrtačnih enosmernih motorjev s trajnimi magneti deležne širše pozornosti.