Heb je je ooit afgevraagd wat borstelloze gelijkstroommotoren onderscheidt van synchrone motoren met permanente magneet? Dit artikel duikt in de fascinerende wereld van deze twee motortypen en verkent hun principes, regelmethoden, efficiëntie en responskenmerken. Aan het eind zult u begrijpen welke motor het meest geschikt is voor uw behoeften.
Borstelloze gelijkstroommotoren (BLDC) en synchrone motoren met permanente magneet (PMSM) zijn twee veelgebruikte motortypen op het gebied van moderne elektromotoren.
Hoewel ze veel overeenkomsten hebben, zijn er toch enkele belangrijke verschillen. Dit artikel biedt een uitputtende, feitelijke en gedetailleerde vergelijking van deze twee soorten motoren vanuit verschillende aspecten.
Borstelloze gelijkstroommotor:
De borstelloze gelijkstroommotor werkt op een roterend magnetisch veld dat wordt gevormd door de magnetische potentiaal aan het uiteinde van de as, waardoor de faseomschakeling via de sensorpool wordt gesynchroniseerd om de rotorbeweging aan te drijven.
De structuur bestaat uit een rotor gevormd door permanente magneten, een stator omwikkeld met spoelen en een positiesensor. Door de richting en de grootte van de stroom te veranderen, kan de beweging van de rotor worden geregeld.
Synchrone motor met permanente magneet:
De permanente magneet synchrone motor werkt op de wisselwerking van magnetische potentialen tussen de stator en de rotor en genereert koppel om de rotorbeweging aan te drijven.
De rotor genereert een roterend magnetisch veld door middel van permanente magneten, terwijl de spoelen van de stator een opwekkingsmagnetisch veld creëren. De interactie van deze twee magnetische velden drijft de rotor aan.
De structuur van een permanente magneet synchrone motor lijkt op die van een borstelloze gelijkstroommotor, maar het verschil zit in de functie van de statorspoelen: bij borstelloze gelijkstroommotoren assisteren ze het magnetische veld, terwijl ze bij permanente magneet synchrone motoren het bekrachtigingsmagnetische veld opwekken.
Borstelloze gelijkstroommotor:
Voor de regeling van borstelloze gelijkstroommotoren worden voornamelijk twee methoden gebruikt: terugkoppeling van de Hall-sensor en regeling van de teruggevoerde elektromotorische kracht. De Hall-sensor-feedbackmethode bepaalt de timing van de commutatie door de positie van de rotor te detecteren en de richting en grootte van de stroom te regelen.
De regelmethode met elektromotorische tegenkracht schat de rotorpositie en meet de elektromotorische tegenkracht van de ankerspoelen voor de regeling. Deze methode maakt een hoog rendement en een hoog koppel mogelijk.
Synchrone motor met permanente magneet:
De regelmethoden voor permanente magneet synchrone motoren omvatten voornamelijk stroomregeling en veldgerichte regeling. De stroomregelmethode regelt het koppel en de snelheid van de motor door de stroom te meten.
Veldgerichte besturing schat de rotorpositie in en meet de teruggevoerde elektromotorische kracht van de rotor om de stroom te regelen, waardoor een nauwkeurigere besturing en respons worden bereikt.
Borstelloze gelijkstroommotor:
Borstelloze gelijkstroommotoren hebben een hoge vermogensdichtheid en efficiëntie. Dankzij hun eenvoudige structuur, zonder borstels en borstelslijtage, kunnen ze een hoog vermogen leveren.
Bovendien vermindert het gebruik van elektromotorregeling aan de achterkant de koper- en ijzerverliezen, wat een efficiënte werking mogelijk maakt.
Synchrone motor met permanente magneet:
Synchrone motoren met permanente magneet hebben een hoge vermogensdichtheid maar een relatief lager rendement. Door hun complexe structuur en de noodzaak om een bekrachtigingsmagnetisch veld in de statorspoelen te handhaven, treden er koper- en ijzerverliezen op.
Bovendien leidt de aanwezigheid van een roterend magnetisch veld tot extra wervelstroomverliezen. Desondanks kan de efficiëntie worden verbeterd door geoptimaliseerde besturingsstrategieën en geavanceerde materiaaltechnologieën.
Borstelloze gelijkstroommotor:
Borstelloze gelijkstroommotoren hebben goede responskenmerken en een groot regelbereik. Omdat hun rotoren gemaakt zijn van permanente magneten, hebben ze een lage rotortraagheid en een snelle reactiesnelheid. Bovendien kunnen borstelloze gelijkstroommotoren een nauwkeurige regeling bereiken door de grootte en richting van de stroom aan te passen om aan verschillende operationele vereisten te voldoen.
Synchrone motor met permanente magneet:
Synchrone motoren met permanente magneet hebben relatief slechtere responskenmerken en een kleiner regelbereik. Door de grotere rotortraagheid is de responssnelheid van de rotor lager. Bovendien is de besturing van synchrone motoren met permanente magneet complexer, omdat een nauwkeurige schatting van de rotorpositie en de teruggevoerde elektromotorische kracht nodig is voor een nauwkeurige besturing.
Samengevat hebben borstelloze gelijkstroommotoren en synchrone permanentmagneetmotoren opmerkelijke verschillen in aspecten zoals principe en structuur, regelmethoden, vermogensdichtheid en efficiëntie, evenals responskenmerken en regelbereik. Afhankelijk van de toepassingseisen wordt de juiste type motor kan worden gekozen.
Borstelloze gelijkstroommotoren zijn geschikt voor toepassingen die een hoog vermogen en een nauwkeurige regeling vereisen, terwijl synchrone motoren met permanente magneet geschikt zijn voor toepassingen die een hoge vermogensdichtheid en een breder regelbereik vereisen.