Компания «Приводные системы» предлагает широкий ассортимент двигателей переменного тока, коллекторных (щеточных) двигателей постоянного тока и бесщеточных двигателей постоянного тока (BLDC). Но как выбрать нужный тип привода? Существует несколько ключевых отличий между этими технологиями.
Конструкция двигателя
Коллекторные двигатели зависят от механической системы передачи тока, тогда как двигатели переменного тока и бесщеточные двигатели используют электронный механизм управления током. Щеточные двигатели имеют намотанный якорь, и постоянные магниты прикреплённые к стальному кольцу, окружающему ротор. Когда щетки соприкасаются с коммутатором, ток проходит через катушки якоря. Асинхронные двигатели переменного тока и двигатели BLDC не зависят от механической системы (щеток) управления током.
В асинхронных двигателях переменного тока ротор вращается в ответ на «индукцию» вращающегося магнитного поля внутри статора, когда проходит ток. Вместо того чтобы индуцировать ротор в бесщеточном двигателе постоянного тока, постоянные магниты прикреплены непосредственно к ротору, поскольку ток проходит через статор, полюсы на роторе вращаются относительно электромагнитных полюсов, созданных внутри статора, создавая движение.
Эффективность
Эффективность системы определяется как количество полученного результата в процентах от того, что было введено в систему. Поэтому, когда мы говорим об энергоэффективности бесщеточных двигателей постоянного тока (BLDC), мы говорим, что мы можем получить относительно большое количество механической мощности в обмен на используемую нами электрическую мощность.
Все три технологии имеют потери мощности. Двигатели постоянного тока используют постоянные магниты, поэтому их энергии меньше необходимо для создания электромагнитного поля, в сравнении с двигателями переменного тока. Энергия, используемая двигателями переменного тока для создания электромагнитного поля, снижает эффективность двигателя переменного тока по сравнению с двигателями постоянного тока.
В то же время двигатели BLDC считаются более энергоэффективными, чем двигатели постоянного тока. Это означает, что при одинаковой входной мощности двигатель BLDC превращает больше электрической энергии в механическую, чем щеточный двигатель, в основном из-за отсутствия трения щеток.
Двигатель BLDC для такой же мощности механической работы обычно меньше, чем двигатель постоянного тока, и всегда меньше, чем асинхронный двигатель переменного тока. Двигатель BLDC меньше, поскольку его корпус имеет меньше тепла для рассеивания. С этой точки зрения, для производства двигателей BLDC используется меньше сырья и они являются лучшими для окружающей среды.
Обслуживание и техническое обслуживание: DC против BLDC
Щеточные двигатели не только больше, чем их бесщеточные аналоги, они также имеют меньший срок службы. Щетки в коллекторном двигателе обычно изготавливаются из углеродных или графитовых соединений, которые изнашиваются при использовании. Эти щетки со временем требуют обслуживания и замены, поэтому двигатель должен быть доступен для обеспечения длительной службы. Поскольку щетки изнашиваются, они создают не пыль, а шум, вызванный трением о коммутатор. Бесщеточные двигатели имеют более длительный срок службы, более чистые и тихие, поскольку у них нет деталей, которые трутся или изнашиваются при использовании.
Стабильность скорости
Датчики Холла, встроенные в двигатель BLDC, определяют изменение полярности с полюса N на полюс S, при вращении ротора. На основе времени между изменениями состояния определяется скорость ротора. Эта информация затем подается в схему привода для регулировки скорости последовательности переключений.
Высокая скорость работы
Коллекторные и бесщеточные системы постоянного тока обеспечивают равный момент в широком диапазоне скоростей, тогда как двигатели переменного тока часто теряют крутящий момент с увеличением скорости.