BLDC-motor: när DC-motorn når sina gränser
- Detaljer
- Träffar: 14755
Kommer en mekaniskt kommuterad likström Motor När det gäller livslängd eller prestanda är det dags att börja använda borstlösa likströmsmotorer att flytta. Efterfrågan på borstlösa likströmsmotorer fortsätter oförminskat - och trenden ökar. Detta har blivit KOCO Motion och erbjuder ett omfattande BLDC-program som lämnar (nästan) inga användares önskemål ouppfyllda. Ta reda på mycket intressant fakta om de små elmotorerna här:
innehåll
BLDC Motor Innovations
Intelligence in Motion från det globala nätverket
21.10.2023 oktober XNUMX | Koco Motion presenterar kl SPS från 14 till 16 november 2023 i Nürnberg hans expertis för skräddarsydda drivlösningar, inklusive baserade på DC- och BLDC-motorer. På grundval av detta betjänar systemhuset den växande efterfrågan på kundspecifika frekvensomriktare.
Borstlösa DC-outrunners med hög effekttäthet
11.12.2019 | Borstlösa externa rotormotorer kombinera ett litet installationsutrymme med en hög effekttäthet. CocoMotion presenterar med BO6452N3B ett nytt tillägg till produktfamiljen, som erbjuder imponerande egenskaper tack vare valet av material och magneter. Små storlekar kan användas för att generera kraft i det fyrsiffriga intervallet.
Portföljen för dessa borstlösa Likströmsmotorer från Koco Motion inkluderar drivenheter med en diameter på 10 till 90 mm. De yttre rotormotorerna kan ofta förses med Hallsensorer och ofta med controllers och förare. Styrningen är enkel och den externa rotormotorn kan anpassas.
Den nya externa rotormotorn BO6452N3B är designad för extrema applikationer i elektriskverktyg såsom skruvmejslar, borrar eller trädgårdsredskap. Vikten kan minskas genom att använda höghållfast aluminium. Motorn har också mycket starka magneter. Båda funktionerna leder till imponerande parametrar: Med en diameter på 65 mm och en höjd av 52 mm ger DC-motorn mer än 2 kW effekt.
integrerad Temperaturgivare övervaka det externa rotormotorernas termiska beteende och skydda dem mot överhettning.
Kundanpassade BLDC-frekvensomriktare med integrerad elektronik
19.08.2015-XNUMX-XNUMX | Det är alltid hon livstid, som pressar en mekaniskt kommuterad likströmsmotor till sina gränser på grund av gnisterosion och mekanisk friktion. Men så snart applikationer kräver en motsvarande lång gångtid erbjuder de borstlösa DC-motorerna från Koco Motion ett alternativ eftersom de är elektriskt kommuterade. Endast slitaget på glid- eller kullager begränsar fortfarande livslängden här.
men många designers undviker användningen av så kallade borstlösa DC-motorer, eftersom detta är en annan Elektronik att kräva sin kontrollant. Den Dauchingen-baserade tillverkaren och distributören av kompakta, högintegrerade, elektriska drivenheter och styrenheter erbjuder nu en lösning för alla som vill att saker ska bli enklare med sin serie borstlösa DC-motorer med integrerad elektronik.
Järnkärnmotorer används, som mycket lätt kan styras med Hall-sensorer och den integrerade elektroniken. De erbjuder alla fördelarna med en borstlös likströmsmotor. Särskilt med hänsyn till anti-interferens och livslängd Beroende på applikation är skillnaderna avsevärda jämfört med borstade DC-motorer.
DC-motor som en allsidig talang för otaliga tillämpningar
BLDC-motorerna har en enkel design. de integrerad elektronik är optimerad för respektive drivning. Storlekarna på motorerna är mellan 16 och 90 mm i diameter och erbjuder effekter från 0,5 till 400 W. Med många versioner finns det val mellan användning av glid- eller kullager.
Individuell design av borstlösa DC-motorer
Drivspecialisten justerar drivningarna på begäran individuellt till respektive ansökan. Data som överförs av användaren strömmar direkt in i produktionen som en produktmodifiering. BLDC-motorn är optimalt anpassad till kraven redan i provtagningsfasen. Modifieringar av mekaniska komponenter kan också göras då fokus ligger på kundspecifika lösningar snarare än produktion av lagervaror.
BLDC-motorerna har en PWM (Pulsbreddsmodulering) Ingång via vilken hastighetsreglering är möjlig. Frekvensområdet är vanligtvis mellan 5 till 30 kHz. Motorberoende pulsgivarsignaler på 2 till 6 pulser kan skickas via utgången. Från en diameter på 36 till 60 mm har motorerna en kortslutningsbroms.
BLDC-motorer med och utan växlar
BLDC-motorerna finns även med olika växellådor tillgängligt. Den minsta växelkombinationen av denna typ har en diameter på 16 mm. De borstlösa likströmsmotorerna är lämpliga för alla start-stopp och kontinuerlig drift. I kombinationen av den standardiserade designen med stora kvantiteter kan ett optimalt pris-prestandaförhållande uppnås. Ytterligare applikationer finns i fläktar, pumpar, bilar, hushållsapparater, kontorsmaskiner eller elverktyg - kort sagt: överallt där en lång livslängd inte borde kosta mycket.
BLDC miniatyr servomotor med kodare och planetväxel
17.12.2013 | Koco Motion presenterar ett nytt miniatyrservosystem bestående av en slimmad borstlös servomotor med kodare och planetväxel. Koco Motion har varit exklusiv försäljningspartner till i två år Constar, en utvecklare och tillverkare av DCklocklöpare, borstlösa DC-motorer och anpassade DC-motorer.
Miniatyrservomotorn mäter endast 12 mm i diameter och uppnår en Kontinuerlig effekt på 1,1 W. Encodern har 256 linjer, 2 kanaler och noll index. Planetväxeln är konstruerad för ett tillåtet kontinuerligt vridmoment på upp till 0,2 Nm. Produktportföljen av DC-motorer från Dauchinger sträcker sig nu från 10 mW med en diameter på 4 mm till 100 watt med en diameter på 75 mm.
Det nya drivsystemet används redan i medicinsk utrustning som t.ex Multi-leaf kollimator. Vid strålterapi är apparaten fäst vid en linjäraccelerator för att anpassa behandlingsstrålen till formen på föremålet som ska behandlas.
tekniska artiklar
BLDC-motor med individuell styrning
09.01.2018 januari XNUMX | Genom elektronisk pendling Med DC-motorer kan, beroende på applikation, en livslängd på mer än 20.000 XNUMX drifttimmar uppnås. bara Lager är fortfarande föremål för slitage.
Motortyper borstlösa likströmsmotorer
den BLDC motorer erbjuds i två utföranden: som interna och externa rotorer. De skiljer sig som bekant i statorns och rotorns läge: När det gäller den inre rotorn är permanentmagneterna (rotorn) och därmed den roterande delen på insidan. De är omgivna av lindningarna, det vill säga den stationära delen (statorn). Med den externa rotorns BLDC-motor omsluter permanentmagneterna (rotorn) lindningarna (statorn). Alla borstlösa DC-motorer har i princip en 3-faslindning.
Inrunner BLDC-motorer har en högre effekttäthet, vilket gör att ett högt vridmoment kan uppnås på kort utrymme. Å andra sidan är tröghetsmomentet för den yttre rotorn betydligt högre än det för en inre rotor av samma konstruktion. Designen som används i varje enskilt fall beror i slutändan på tillgängligt utrymme och den prestanda som krävs av applikationen.
Lifetime mästare inomhuslöpare
Inre löpare finns i slitsad design och i slitslös design. I den slitsade designen erbjuder drivspecialisten motorer i diameterområdet 16 till 36 mm och med en fyrkantig frontfläns från 42 x 42 till 110 x 110 mm. BLDC motorlindning i den oslitsade statorutformningen kännetecknas av brist på spärrmoment, vilket innebär att de går mycket smidigt och är lätta att kontrollera.
Dessutom kan dessa BLDC-motorer även tillverkas i mycket små utföranden. Dessa finns redan från diametrar på 8 till 40 mm i effektområdet från mindre än 1 till ca 150 W. Typiska Användningsområden för den icke-räfflade versionen är miniatyrpumpar, optiska skannerenheter, högkvalitativa leksaker eller känsliga positioneringsapplikationer som de i Gripare kan hittas.
Prestanda ace outrunner motor
Externa rotor BLDC-motorer erbjuder genom specialen magnetkonstruktion en mycket hög effekttäthet i rotorn med en minimerad total längd och en totalt sett mindre, högre effektvolym. De är lämpliga för en mängd olika användningsområden: I Elektrisk mobilitet outrunners används till exempel i surr och används som direktdrifter eller en sådan borstlös likströmsmotor används i hushållsrobotar. En BLDC-motor är dock även förutbestämd för t.ex. B. optiska anordningar, ställdon, fläktar, suganordningar och pumpar.
Dessa externa rotormotorer erbjuds i diametrar från 13 till 98 mm, varigenom den största motorn redan kan uppnå utgångar i det ensiffriga kW-området. Andra mått, storlekar och anpassade justeringar Specialisterna i Dauchingen gör gärna detta. Och så är en integration av controllers i BLDC-motorer möjligt i många fall.
Individuellt kontrollerbar BLDC
den Kontroller BLDC-motorer kan användas för sensorlösa motorer eller för motorer med Hall-sensorer. Som underlag för detta finns olika elektronik som kan anpassas till drivningen på ett kund- och/eller projektrelaterat sätt.
Till exempel Hastighetskontroll från BLDC-motorn via en PWM (Pulse Width Modulation) eller analog signal. Den respektive styrspänningen som ska appliceras på BLDC-motorn kan anpassas. I många fall kan du även arbeta med en fast hastighet eller integrera regulatorn i frekvensomriktaren.
den begrepp allt från enkel varvtalsreglering på ett kretskort till integration av till exempel membrantangentbord i drivkonceptet. En lösning som ett enkelt styrkort upp till den kapslade lösningen för kopplingsskåpmontering är möjlig när som helst på begäran.
Elektroniskt kommuterad BLDC-motor med och utan järn
13.02.2014-XNUMX-XNUMX | Efterfrågan på frekvensomriktare med längre livslängd växer inom alla industrisektorer. För bara ett år sedan lade Koco Motion till borstlösa DC-motorer till sin portfölj. Idag erbjuder han redan en rad produkter som nästan inget att önska löv.
"Borstlösa DC-motorer har funnits sedan slutet av 70-talet, då de huvudsakligen installerades i fläktar. Med miniatyriseringen av elektroniska komponenter blev de gradvis etablerade i många andra applikationer. Idag används de i stort antal där en lång livslängd är viktig Gerhard Kocherscheidt, VD för Koco Motion GmbH i Dauchingen. "Vi introducerade dem för vårt företag förra året eftersom marknaden i allt högre grad efterfrågar en lång livslängd och underhållsfrihet för denna typ av drivning", säger Kocherscheidt.
Servomotor och servoförstärkare prediktivt underhållna med AI
Beteckningen på borstlösa DC-motorer är mångsidig: Borstfri DC-motor, kort sagt bldc förlängning eller BL motor samt elektroniskt kommuterad motor, kort och gott EC motor. Med borstlösa DC-motorer ersätts de mekaniska kontakterna i kommuteringen, det vill säga borstarna, av ett kontaktlöst elektroniskt system. Detta eliminerar vissa nackdelar och ökar drastiskt motorns tillförlitlighet och livslängd, som nu huvudsakligen beror på axellagrens livslängd.
Dessutom har denna nu underhållsfria BLDC-motor inget emot om den drivs av högre hastigheter och kortsiktiga vridmomenttoppar bli överbelastad. De erbjuder utmärkta egenskaper för hastighetsreglering och utvecklar endast låga störningssignaler. Dessutom är de lämpliga för drift i tuffa miljöer. BLDC-motorn finns i versioner med slitsad laminerad kärna eller som slitsfri design. De senare är järnfria och erbjuder många fördelar jämfört med järnkärnmotorerna, som kommer med något högre priser: Det finns inga kuggvridmoment och järnförluster. Rotorn har lägre massatröghet, går tystare och med mindre vibrationer och kan placeras bättre.
Struktur och funktionssätt för borstlösa DC-motorer
Med borstlösa DC-motorer appliceras kraften på strömförande ledare, dvs kommutering, inte längre mekaniskt via borstarna utan elektroniskt. De aktiva elementen är anordnade på motsatt sätt till borstmotorn: Permanentmagneterna är fast anslutna till rotorn eller löparen, medan lindningarna är inrymda i statorn eller statorn. När en elektrisk ström flyter i lindningarna bildas ett magnetfält i statorn som attraherar permanentmagneterna i rotorn enligt polariteten.
Detta skapar en kraft som genererar ett vridmoment på den permanent exciterade rotorn. Efter att denna har anpassat sig efter det magnetiska fältet som genereras i statorn, skulle den roterande rörelsen sluta. För att förhindra att detta inträffar måste strömflödet i lindningarna kopplas om av en elektrisk krets på ett sådant sätt att det genererade magnetfältet fortsätter att rotera. Med EC-motorer, vanligtvis trefassystem användas.
Förvandling av EG-motor
EC-motorer erbjuder möjligheten att utföra den elektroniska förvandling som en funktion av rotorns position och hastighet och vridmoment. För att detektera rotorns position och hastighet, finns det flera möjligheter:
Med sensorlös kommutering detekteras rotorns position via motspänningen som induceras i statorspolarna. Rotorn startar i valfri riktning, med elektroniken som känner av vid nollkorsningen om det är rätt riktning. Om så är fallet kommer det att accelereras ytterligare. Om motorn roterar i fel riktning korrigeras rotationsriktningen och accelereras sedan ytterligare. Denna typ av kommutering är mycket väl lämpad för kontinuerlig drift vid höga hastigheter som de som finns i fläktar eller propellerdrifter i modellhelikoptrar inträffa.
Med sensorstyrd kommutering, tre förskjutna med 120 grader registrerar Hallsensorer rotorns läge genom att ge lämpliga kopplingssignaler. Enligt denna positionsinformation styrs lindningarna som genererar ett vridmoment i rotorn av styrelektroniken via lämpliga drivenheter. Den sensorstyrda kommuteringen fungerar även vid mycket låga hastigheter eller vid stillastående.Med denna kommutering, med tre eller flera faser, strömförs vanligtvis inte alla faser samtidigt. Minst en fas förblir strömlös här hela tiden. Med denna princip kan högdynamiska drivningar implementeras och hastigheten kan kontrolleras. Positionering är endast möjlig med Hall-sensorernas grova upplösning. Den sensorstyrda kommuteringen är förutbestämd för användning i till exempel små pumpar, skannrar eller propellerdrift.
DC-motor som en allsidig talang för otaliga tillämpningar
En annan princip är det Kommutering via Hall-sensorer tillsammans med högupplösta omkodare: Denna version kräver en mer komplex styrenhet med positionsregulator. Med henne kan det vara mycket exakt enligt kodare Placera upplösningen och kontrollera den lika mycket dynamiskt som med en servodrivning. Tillämpningar för denna mest komplexa typ av kommutering kan till exempel hittas som positioneringsenheter i mikroskop och medicinsk utrustning såväl som i kortläsare.
Den är idealisk för krävande applikationer vektor schema på. I motsats till drift på ett trefasnät anpassar sig inte rotorpositionen passivt till spänningen och vridmomentet, utan spänningarna för alla faser aktivt till rotorns position och önskat vridmoment. För detta ändamål styrs alla faser med en sinusformad spänning och aktiveras samtidigt.
Helt nöjd BLDC-portfölj
Under de senaste månaderna har Koco Motion successivt utökat sitt utbud av borstlösa DC-motorer och erbjuder nu elektroniskt kommuterade DC-motorer med en slitsfri stator och BLDC-motorer med järnkärna. Partnerna som Dauchinger-drevspecialisterna arbetar med visar hur mångsidig portföljen är: "Vi har slutit exklusiva avtal med exklusivt certifierade företag som t.ex. Constar, Hengdrive, Dinko och yunkong samt ett samarbete med Leadshine. Vårt nuvarande produktsortiment erbjuder lösningar för de flesta av alla applikationer, säger verkställande direktören.
Kärnlös likströmsmotorer
"En av våra senaste produkter är en Miniatyr servosystem, bestående av en smal borstlös servomotor med kodare och planetväxel“, hänvisar verkställande direktören till innovationen som presenterades för första gången vid de senaste SPS IPC Drives. Miniatyrservomotorn är endast 12 mm i diameter och uppnår en kontinuerlig effekt på 1,1 W. kodare har 256 linjer, 2 kanaler och noll index. Planetväxeln är konstruerad för ett tillåtet kontinuerligt vridmoment på upp till 0,2 Nm. Det nya drivsystemet används redan i medicinsk utrustning som flerbladskollimatorn – en anordning som fästs på en linjäraccelerator vid strålterapi för att anpassa behandlingsstrålen till formen på föremålet som ska behandlas.
BLDC-motor för jämn gång och lång drifttid
Portföljen av den tillverkande partnern Constar, en utvecklare och tillverkare av likströmsklockrotorer, borstlösa likströmsmotorer och kundspecifika likströmsmotorer, omfattar nu elva serier och sträcker sig från 10 mW med en diameter på 4 mm till 100 W med en diameter på 75 mm. Tomgångsvarvtal är 4000 till 50.000 XNUMX rpm-1. De kärnlösa eller spårlösa BLDC-motorerna finns med mekanisk och elektronisk kommutering. De borstlösa likströmsmotorerna med en slitsfri stator är oftast konstruerade med 3 faser. De finns med och utan Hall-sensorer. I versionen utan Hall-sensorerna används den elektromagnetiska kraften (EMF) för att detektera hastigheten.
Om de är utrustade med Hall-sensorer och/eller pulsgivare är de lämpliga för tillämpningar som kräver en Omkastning av hastighet och rotationsriktning kräver såväl som för positionering. Bortsett från medicinsk utrustning kan sådana borstlösa DC-motorer hittas i instrumenttillverkning, elektriska verktyg, små hushållsapparater och modellflygplan och fartyg.
Ironcore likströmsmotorer
Järnankaret BLDC-motorprogrammet kommer exklusivt från den kinesiska tillverkaren hengdrive. Den innehåller tio modeller i diameterintervallet från 16 till 68 mm och längder från 18 till 72 mm. De nominella spänningarna på 6 till 48 V och 220 V AC möjliggör uteffekter på 0,5 till 67 W. Utrustad med integrerad elektronik för steglös varvtalsreglering från 0 till 100 % med hjälp av en PWM (pulsbreddsmodulering) eller via encodersignalen BLDC-motorerna är reversibla.
Dessutom har de mestadels 3-fasdrivna en Snabbbromsfunktion och erbjuder hög effektivitet. Tack vare den enkla konstruktionen är Hengdrive-motorerna mycket billiga. Dessutom erbjuder de en lång livslängd på mer än 10.000 42 drifttimmar och, eftersom de är EMC-vänliga, har de praktiskt taget inga elektromagnetiska störningar. De fungerar helt enkelt genom att vända rotationsriktningen och körs med väldigt lite buller och vibrationer. Dinkos järnkärna BLDC kompletterar sortimentet. Med flänsdimensioner på 130 till 20 mm erbjuder de effekter från 500 till XNUMX W och är alla utrustade med Hall-sensorer och kullager.
Användningsmöjligheterna för BLDC-motorerna för järnankaret är ofattbart mångsidig: Till exempel är de lämpliga för små köruppgifter i hushålls-, medicinska och personliga vårdapparater. Listan kan fortsätta med många applikationer inom fordon, kontorsteknik, instrumentering, pumpar, fläktar eller säkerhets- och övervakningssystem samt datorteknik.
BLDC motor driver drönare - video
Du kanske också är intresserad av...
Koco Motion | Systemhus för drivenheter
DC-motor och andra enheter för medicinsk teknik
Stegmotor linjära ställdon i massor
Linjärmotor | Med linjärt ställdon och elektrisk cylinder
Angela Struck är chefredaktör för utvecklingsscout och frilansjournalist samt vd för Presse Service Büro GbR i Ried.