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Bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) - Konstruktion und Arbeiten

Elektromotoren wurden in verschiedenen entwickeltSondertypen wie Schrittmotoren, Servomotoren, Permanentmagnetmotoren usw. Wir haben viele Möglichkeiten, einen für unsere Anwendung am besten geeigneten Motor zu wählen. EIN Bürstenloser Gleichstrommotor oder BLDC-Motor ist der Typ, der am besten für Anwendungen geeignet ist, die eine hohe Zuverlässigkeit, einen hohen Wirkungsgrad, mehr Drehmoment pro Gewicht usw. erfordern.

Wie funktioniert ein bürstenloser Gleichstrommotor?

Kommutator hilft, unidirektional zu erreichenDrehmoment in einem typischen Gleichstrommotor. Offensichtlich ist die Anordnung von Kommutator und Bürste in einem bürstenlosen Gleichstrommotor eliminiert. Ein integrierter Wechselrichter / Schaltkreis wird verwendet, um ein Drehmoment in einer Richtung zu erreichen. Deshalb werden diese Motoren manchmal auch als "elektronisch kommutierte Motoren".

Bau eines BLDC-Motors

Genau wie jeder andere Elektromotor, ein BLDC-Motorhat auch einen Stator und einen Rotor. Permanentmagnete sind am Rotor eines BLDC-Motors montiert und der Stator ist mit einer bestimmten Polzahl gewickelt. Dies ist der grundlegende konstruktive Unterschied zwischen einem bürstenlosen Motor und einem typischen Gleichstrommotor.
Es kann geben zwei Arten von BLDC-Motoren Konstruktionsbedingt: (i) Innenrotorauslegung & (ii) Außenrotorauslegung. Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel eines BLDC-Motors mit Außenrotor.

bürstenloser Gleichstrommotor oder BLDC-Motor - Design des Außenrotors

Arbeitsprinzip

Statorwicklungen eines BLDC-Motors sind mit verbundeneine Steuerschaltung (eine integrierte Schaltschaltung). Die Steuerschaltung erregt die richtige Wicklung zum richtigen Zeitpunkt in einem Muster, das sich um den Stator herum dreht. Der Rotormagnet versucht sich mit dem erregten Elektromagneten des Stators auszurichten, und sobald er ausgerichtet ist, wird der nächste Elektromagnet erregt. Somit läuft der Rotor weiter. Die Animation unten gibt Ihnen eine klare Vorstellung von "Wie funktioniert ein bürstenloser Gleichstrommotor?"
bürstenloser BLDC-Motor arbeitet

Bürstenloser vs. gebürsteter Gleichstrommotor

  • Bürsten erfordern einen häufigen Austausch wegenmechanischer Verschleiß, daher erfordert ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor regelmäßige Wartung. Wenn die Bürsten den Strom zum Kommutator übertragen, treten Funken auf. Bürsten begrenzen die maximale Geschwindigkeit und die Anzahl der Pole, die der Anker haben kann. Alle diese Nachteile werden bei einem bürstenlosen Gleichstrommotor beseitigt. Bei einem bürstenlosen Gleichstrommotor ist eine elektronische Steuerschaltung erforderlich, um die Statormagnete zu schalten, um den Motor am Laufen zu halten. Dies macht einen BLDC-Motor möglicherweise weniger robust.
  • Vorteile des BLDC-Motors gegenüber Bürstenmotoren sind: erhöhte Effizienz, Zuverlässigkeit, längere Lebensdauer, keine Funkenbildung und weniger Lärm, mehr Drehmoment pro Gewicht usw.

Bemerkungen