Silnik bezrdzeniowy

 

Części rdzeniowe

Zanim zrozumiemy, jak wykonać bezrdzeniowy silnik prądu stałego, musimy najpierw zrozumieć jego podstawowe elementy. Jako przykład bierzemy bezrdzeniowy szczotkowany silnik prądu stałego:

 

Uzwojenie bezrdzeniowe:wykonany z bezrdzeniowego drutu miedzianego w kształcie miseczki, lekki i o małej bezwładności.

 

Komutator i szczotka:przełączyć kierunek prądu poprzez styk mechaniczny, aby silnik mógł pracować w sposób ciągły.

 

Magnesy:Zwykle używaj materiałów z magnesami trwałymi ziem rzadkich, takich jak NdFeB, aby zapewnić silne pole magnetyczne.

 

Łożyska i wirniki:Zapewnij stabilność i niskie tarcie, gdy silnik się obraca.

 

Mieszkania:Chroni konstrukcję wewnętrzną i zapewnia pozycję do montażu na stałe.

 

Bezrdzeniowy silnik BLDC eliminuje konstrukcję szczotki węglowej i komutatora w oparciu o bezrdzeniowy szczotkowany silnik prądu stałego, a przetwarzanie prądu odbywa się za pomocą sterującej płyty napędowej. Uzwojenie bezrdzeniowe jest mocowane na pierścieniowym żelaznym rdzeniu wewnątrz obudowy za pomocą klejenia.

 

W porównaniu z konwencjonalnymi silnikami bezszczotkowymi, w których drut miedziany jest nawinięty wokół bieguna rdzenia, drut miedziany bezrdzeniowego silnika BLDC jest wykonany z samoprzylepnego emaliowanego drutu (cewkę można skleić w celu utworzenia po podgrzaniu lub obróbce rozpuszczalnikiem) bez rdzenia uzwojenia , co zmniejsza straty prądów wirowych. Sprawność bezrdzeniowego silnika BLDC może sięgać nawet 80%-90%, podczas gdy sprawność konwencjonalnego bezszczotkowego silnika prądu stałego wynosi tylko około 60%.

 

Wykonanie bezrdzeniowego szczotkowanego silnika prądu stałego zwykle obejmuje następujące kroki:

1. Wykonanie uzwojeń:bezrdzeniowy drut miedziany jest nawijany w celu uzyskania cewek w kształcie miseczki za pomocą zautomatyzowanego sprzętu, ten etap musi zapewnić równomierność i dokładność uzwojenia.

 

2. Zainstaluj magnesy trwałe:Zamocuj magnes trwały o wysokiej wytrzymałości wewnątrz stojana, aby zapewnić sprzężenie magnetyczne z uzwojeniem bezrdzeniowym.

 

3. Zamontuj komutator i szczotkę:komutator jest zamontowany na wale uzwojenia, a szczotka jest zamocowana w obudowie silnika, tak aby mogły stykać się z komutatorem w celu zmiany kierunku prądu.

 

4. Montaż łożyska i wirnika:łożysko jest połączone z wirnikiem, aby zapewnić niskie tarcie i wydajną pracę całego mechanizmu obrotowego.

 

5. Pakowanie i testowanie:Po zakończeniu montażu wszystkich komponentów przeprowadzane są testy wydajności elektrycznej i stabilności mechanicznej, aby upewnić się, że wskaźniki wydajności silnika spełniają wymagania.

 

 

Konstrukcja silnika bezrdzeniowego obejmuje głównie trzy rodzaje konstrukcji uzwojenia: uzwojenie proste, uzwojenie ukośne i uzwojenie koncentryczne, każda konstrukcja ma swoje zalety, odpowiednie do różnych potrzeb zastosowań.

 

Prosta rana:W tej konstrukcji drut jest nawinięty w linii prostej równoległej do osi silnika. Ma prostą konstrukcję i niski koszt produkcji, nadaje się do zastosowań wymagających niskich kosztów i umiarkowanej wydajności, ale wydajność sprzęgła magnetycznego jest niska, a moc wyjściowa silnika jest stosunkowo mała.

 

Uzwojenie ukośne:Drut jest nawinięty ukośnie pod pewnym kątem, a gęstość i pokrycie uzwojenia jest wyższe niż uzwojenia prostego. Taka konstrukcja poprawia skuteczność sprzęgła magnetycznego silnika, redukuje wibracje i hałas, sprawia, że ​​silnik pracuje płynniej i jest odpowiednia do zastosowań wymagających wyższej wydajności i niższego poziomu hałasu.

 

Uzwojenie koncentryczne:Drut jest nawinięty koncentrycznie w okręgach bezrdzeniowych, co zapewnia równomierny rozkład pola magnetycznego i wysoką wydajność. Konstrukcja ta jest zwykle stosowana w sprzęcie wymagającym wyjątkowo dużej precyzji, mniejszej bezwładności silnika, szybkiej reakcji i nadaje się do zastosowań wymagających precyzyjnej kontroli, takich jak sprzęt medyczny i robotyka.

 

 

Zasada działania silnika bezrdzeniowego opiera się na prawie indukcji elektromagnetycznej. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez uzwojenie silnika bezrdzeniowego, prąd w uzwojeniu oddziałuje z polem magnetycznym silnika, tworząc siłę elektromagnetyczną, która napędza wirnik obracać. W przeciwieństwie do silników rdzeniowych, silniki bezrdzeniowe nie mają żelaznego rdzenia, więc histereza i straty prądu wirowego spowodowane przez żelazny rdzeń są wyeliminowane, a bezwładność wirnika silnika jest bardzo niska. Ta funkcja pozwala silnikowi bezrdzeniowemu szybko reagować na zewnętrzne sygnały sterujące i ma mniejszą bezwładność podczas uruchamiania i zatrzymywania, dlatego doskonale nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej precyzji i dużej dynamiki reakcji.

 

 

Zalety silnika bezrdzeniowego w porównaniu z silnikiem rdzeniowym:

Niższa bezwładność wirnika:Ponieważ wirnik silnika bezrdzeniowego nie ma żelaznego rdzenia, ciężar wirnika jest lżejszy, a bezwładność mniejsza. Dzięki temu jest bardziej responsywny podczas przyspieszania i zwalniania, co czyni go idealnym rozwiązaniem dla produktów wymagających szybkiej reakcji i precyzyjnego pozycjonowania, takich jak roboty i precyzyjne instrumenty.

 

Wysoka wydajność i niskie straty:Ponieważ nie ma problemu z żelaznym rdzeniem, silnik bezrdzeniowy nie powoduje strat w rdzeniu (takich jak straty w postaci prądów wirowych i histerezy), co sprawia, że ​​sprawność konwersji energii w silniku jest wyższa. W normalnych warunkach wykorzystanie energii może osiągnąć 75%{{1 }}%.

 

Płynna praca i niski poziom hałasu:Konstrukcja silnika bezrdzeniowego zmniejsza wibracje i hałas powodowany przez żelazny rdzeń, dzięki czemu silnik jest stabilniejszy i cichszy podczas pracy. W przypadku bezszczotkowego silnika prądu stałego o tych samych parametrach bezrdzeniowy silnik BLDC jest bardziej odpowiedni do zastosowań wrażliwych na hałas, takich jak sprzęt medyczny i wysokiej klasy elektronika użytkowa.

 

Płynna praca i niski poziom hałasu:Konstrukcja silnika bezrdzeniowego zmniejsza wibracje i hałas powodowany przez żelazny rdzeń, dzięki czemu silnik jest stabilniejszy i cichszy podczas pracy. W przypadku bezszczotkowego silnika prądu stałego o tych samych parametrach bezrdzeniowy silnik BLDC jest bardziej odpowiedni do zastosowań wrażliwych na hałas, takich jak sprzęt medyczny i wysokiej klasy elektronika użytkowa.

 

Kompaktowa konstrukcja:Silniki bezrdzeniowe mają zazwyczaj kompaktową konstrukcję i można je stosować w zastosowaniach, w których obowiązują rygorystyczne ograniczenia dotyczące objętości i masy. Ponieważ nie ma żelaznego rdzenia, silnik może osiągnąć wyższą moc wyjściową na mniejszej przestrzeni, co jest odpowiednie dla urządzeń przenośnych i obszarów wymagających lekkości.

 

Dobra wydajność rozpraszania ciepła:Silnik bezrdzeniowy, ponieważ nie ma żelaznego rdzenia, jego wewnętrzna szczelina może być lepsza dla przepływu powietrza i rozpraszania ciepła. W porównaniu z silnikiem rdzeniowym może skuteczniej radzić sobie z ciepłem powstającym podczas pracy, zmniejszać prędkość narastania temperatury silnika, wydłużając w ten sposób żywotność.

 

Wady silnika bezrdzeniowego w porównaniu z silnikiem rdzeniowym:

Koszt produkcji jest stosunkowo wysoki:proces produkcji silnika bezrdzeniowego jest stosunkowo złożony, a koszt materiałów produkcyjnych jest również wysoki, co sprawia, że ​​jego całkowity koszt produkcji jest wyższy niż w przypadku silnika rdzeniowego, więc w niektórych zastosowaniach nie zapewnia on przewagi kosztowej.

 

Proces produkcyjny jest bardziej złożony:produkcja silników bezrdzeniowych wymaga precyzyjnych procesów i bardziej złożonego sprzętu, zwłaszcza obróbki uzwojenia i stojana, co utrudnia proces produkcyjny i ogranicza prędkość produkcji masowej.

 

Bardziej wrażliwe na temperaturę:Silnik bezrdzeniowy zwykle nie jest wspierany przez żelazny rdzeń, co sprawia, że ​​jego część uzwojenia jest bardziej wrażliwa na wysokie temperatury. Jeśli silnik pracuje w zbyt wysokiej temperaturze, uzwojenia mogą się przegrzać i spowodować pogorszenie wydajności lub uszkodzenie.

 

Ograniczenia materiału magnetycznego i ograniczenia gęstości strumienia magnetycznego:Ze względu na konstrukcję konstrukcyjną silnika bezrdzeniowego wytwarza on stosunkowo niskie pole magnetyczne i gęstość strumienia magnetycznego, co w niektórych zastosowaniach może ograniczać moc wyjściową silnika. Ponadto silniki bezrdzeniowe są w dużym stopniu zależne od materiałów magnetycznych, więc w zastosowaniach wymagających wysokiej wydajności może być konieczne zastosowanie droższych materiałów magnetycznych.

 

 

Założona w 2011 roku jako wiodący chiński producent silników bezrdzeniowych, firma VSD koncentruje się na badaniach i rozwoju, produkcji i marketingu mikrosilników o wysokiej wydajności. Zajmujący powierzchnię ponad 10000 metrów kwadratowych zakład VSD zatrudnia ponad 500 pracowników pierwszej linii i ponad 100 członków kadry kierowniczej, wśród których zespół badawczo-rozwojowy składa się z 25 ekspertów. Produkujemy ponad 4,5 miliona jednostek silników miesięcznie, zapewniając odpowiednie dostawy i indywidualne rozwiązania dla klientów na całym świecie.

 

Nasze produkty silnikowe są szeroko stosowane w dziedzinie sprzętu medycznego, inteligentnego domu, urody i zdrowia, systemów pojazdów, modeli samolotów, elektronicznych materiałów biurowych, sprzętu bankowego i sprzętu komunikacyjnego. Jako profesjonalny dostawca silników bezrdzeniowych zapewniamy jakość produktów i szybkość innowacji poprzez wprowadzanie wysokiej klasy sprzętu badawczo-rozwojowego i zaawansowanej koncepcji zarządzania produkcją. Firma VSD wprowadza na rynek nowy silnik co dwa miesiące, aby sprostać wymaganiom rynku w zakresie wysokiej wydajności i dostosowywania.

 

Nasze silniki zostały wyeksportowane do Europy, Ameryki i Azji Południowo-Wschodniej i zdobyły zaufanie i uznanie znanych międzynarodowych przedsiębiorstw, takich jak Mengfali, Panasonic i Philips. Wybór VSD oznacza wybór doskonałości technologii silników bezrdzeniowych i uznanej na całym świecie jakości.

 

Uzyskaj cenę silnika bezrdzeniowego