Την τελευταία δεκαετία, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες (bldcs) έχουν αντικαταστήσει όλο και περισσότερο τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες, ειδικά σε εφαρμογές όπου απαιτούνται υψηλές ταχύτητες (πάνω από 12.000 σ.α.λ.) και μεγάλη διάρκεια ζωής.
Ωστόσο, οι κινητήρες BLDC δεν έχουν όλα τα πλεονεκτήματα: οι κινητήρες BLDC προσφέρουν απλό έλεγχο και χωρίς γρανάζι, ενώ η πολύπλοκη δομή των κινητήρων BLDC σημαίνει υψηλότερο κόστος—οι συμβατικοί κινητήρες BLDC έχουν σχέδια με σχισμή, δηλαδή τα πηνία τυλίγονται στις υποδοχές γύρω από τον στάτορα .
Ως αποτέλεσμα, αναπτύχθηκε ένας κινητήρας BLDC με σχεδιασμό χωρίς σχισμή, ο οποίος έχει 4 σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τους συμβατικούς κινητήρες BLDC με σχισμή.
Οι κινητήρες BLDC χωρίς σχισμή χρησιμοποιούν σχεδιασμό χωρίς σχισμή. Τα πηνία τυλίγονται σε ξεχωριστή εξωτερική λειτουργία και στη συνέχεια εισάγονται απευθείας στο διάκενο αέρα κατά τη συναρμολόγηση του κινητήρα.
Στους κινητήρες BLDC με σχισμή, η παρουσία δοντιών στάτορα εμποδίζει την ελαχιστοποίηση του συνολικού μεγέθους του κινητήρα. Επιπλέον, καθώς το μέγεθος του κινητήρα συρρικνώνεται, η διαδικασία περιέλιξης γίνεται όλο και πιο δύσκολη. Αντίθετα, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες χωρίς σχισμή έχουν περιελίξεις που είναι λοξές ή αξονικά στερεωμένες σε έναν κυλινδρικό πυρήνα στάτορα, διευκολύνοντας τη μείωση του μεγέθους.
Ο σχεδιασμός χωρίς αυλακώσεις έχει επίσης πλεονεκτήματα κόστους, καθώς μειώνει την πολυπλοκότητα και ο πυρήνας του στάτορα είναι ευκολότερος στην κατασκευή.
Ενώ και τα δύο σχέδια μπορούν να λειτουργήσουν σε ταχύτητες πολύ υψηλότερες από τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος με βούρτσα, τα σχέδια με σχισμή και σχισμή έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά στις υψηλές ταχύτητες. Για να επιτευχθεί μηχανική σταθερότητα σε υψηλές ταχύτητες (από 40.000 έως 60.000 σ.α.λ.), οι ρότορες χωρίς σχισμή έχουν συνήθως σχεδιασμό μόνιμου μαγνήτη δύο πόλων. Επιπλέον, λόγω της ύπαρξης του μεγάλου διακένου αέρα, όταν ο κινητήρας λειτουργεί με υψηλή ταχύτητα, η απώλεια του πυρήνα του στάτη περιορίζεται σε ένα αποδεκτό εύρος. Αυτό σημαίνει ότι ένας κινητήρας BLDC χωρίς σχισμή επωφελείται από μια δομή στάτορα χωρίς σχισμή με σχετικά χαμηλές απώλειες πυρήνα και επομένως υψηλή πυκνότητα ισχύος.
Στην πραγματικότητα, στις πρώτες μέρες του σχεδιασμού του κινητήρα BLDC χωρίς σχισμή, η πυκνότητα ισχύος του ήταν χαμηλότερη από αυτή του αντίστοιχου κινητήρα με σχισμή. Ωστόσο, η έλευση των μόνιμων μαγνητών υψηλής ενέργειας και των εναλλακτικών συσκευών μαγνήτισής τους έχει μειώσει το χάσμα απόδοσης. Οι κινητήρες BLDC με σχισμή είναι λιγότερο ικανοί να χρησιμοποιούν μαγνήτες υψηλής ενέργειας λόγω των παχύτερων δοντιών που απαιτούνται για την αύξηση του μαγνητικού φορτίου στον κινητήρα, το οποίο έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της περιοχής της σχισμής και συνεπώς του ηλεκτρικού φορτίου στον κινητήρα.
Οι κινητήρες BLDC με σχισμή μπορούν να παρέχουν υψηλότερη ροπή από τους σχεδιασμούς χωρίς σχισμή, επειδή οι σχεδιασμοί με σχισμές μπορούν να χειριστούν υψηλότερες θερμοκρασίες, επιτρέποντας την παραγωγή περισσότερης ροπής. Ωστόσο, λόγω του κορεσμού του μαγνητικού κυκλώματος κατά τη λειτουργία υπερφόρτωσης, η ροπή του κινητήρα μειώνεται και το χωρίς οδοντώσεις στο σχέδιο χωρίς σχισμή δεν έχει μαγνητικό κορεσμό, παρέχοντας έτσι καλύτερη υπερφόρτωση.
Αν και οι κινητήρες BLDC χωρίς αυλακώσεις έχουν πολλά πλεονεκτήματα έναντι των τυπικών bldc, σε πρακτικές εφαρμογές, οι κινητήρες BLDC χωρίς αυλακώσεις δεν είναι πάντα η καλύτερη επιλογή. Για παράδειγμα, οι κινητήρες BLDC χωρίς σχισμή προσφέρουν χαμηλή αυτεπαγωγή, γεγονός που αποτελεί πρόκληση για τον έλεγχο της κίνησης. Εάν χρησιμοποιείται έλεγχος διαμόρφωσης πλάτους παλμού (pwm), η χαμηλότερη αυτεπαγωγή έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερες απώλειες κινητήρα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν χειριστήρια με υψηλότερες συχνότητες μεταγωγής (80 έως 100 khz) ή επαγωγική αντιστάθμιση σε σειρά για να ανακουφιστεί το πρόβλημα της χαμηλής επαγωγής.
Στην πραγματικότητα, διαφορετικές τεχνολογίες κινητήρα BLDC είναι κατάλληλες για διαφορετικές εφαρμογές. Οι κινητήρες BLDC με σχισμή είναι κατάλληλοι για εφαρμογές όπως ηλεκτρικά οχήματα ή οικιακές συσκευές που απαιτούν μεγάλο αριθμό πόλων και το τελικό μέγεθος δεν αποτελεί πρόβλημα. Προτιμώνται επίσης σε σκληρά περιβάλλοντα, καθώς τα πηνία σχεδίασης με σχισμή προστατεύονται ευκολότερα και συγκρατούνται μηχανικά από τα δόντια του στάτορα. Και για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ταχύτητα και μικρό μέγεθος, όπως σε ιατρικό εξοπλισμό ή φορητά βιομηχανικά εργαλεία, οι κινητήρες BLDC χωρίς αυλακώσεις είναι καλύτερη επιλογή, προσφέροντας την καλύτερη λύση.
Πνευματική ιδιοκτησία©PuTian YouYou Technology Co.,Ltd