Piludeta vs piludega BLDC mootorid: milline neist on täppisrakenduste jaoks parem?

Sissejuhatus

Kui olete kunagi otsinud ülitäpset BLDC-mootorit meditsiini-, robootika- või automaatikarakenduste jaoks , olete tõenäoliselt kohanud kahte terminit:

Piludeta mootorid ja piludega mootorid.

Esmapilgul võivad need tunduda väikeste struktuurimuutustena. Aga tegelikkuses?

See erinevus võib täielikult muuta teie mootori tõhusust, sujuvust, mürataset ja eluiga.

Nii et tõeline küsimus on:

Millise peaksite valima ja miks see nii oluline on?

Jaotame selle praktilisel viisil, insenerilt insenerile.

Mis on piludeta mootor?

Peamised struktuuriomadused

Piludeta mootor välistab ühe traditsioonilistes mootorites leiduva põhifunktsiooni:

Staatori pesad

Selle asemel, et mähised asetada lamineeritud terasest piludesse, on need keritud siledasse silindrilisse õhupilusse.

Peamised omadused:

• Staatori hambaid pole

• Ühtlane õhuvahe

• Kerge konstruktsioon

Seda konstruktsiooni kasutatakse tavaliselt suure täpsusega rakenduste jaoks mõeldud piludeta harjadeta alalisvoolumootorites.

Kuidas Slotless mootorid töötavad

Ilma piludeta suhtleb magnetväli rootoriga sujuvamalt.

Mõelge sellele järgmiselt:

• Piludega mootor = sõitmine üle kiirusepiire

• Piludeta mootor = sõitmine täiesti siledal maanteel

Tulemus?

• Ülimalt sujuv pöörlemine

• Nullilähedase pöördemoment

Mis on piludega BLDC mootor?

Traditsiooniline staatori disain

Piludega mootorites kasutatakse mähiste hoidmiseks lamineeritud terassüdamikke, millel on pilud.

See disain:

• Kontsentreerib magnetvoogu

• Parandab pöördemomendi väljundit

Magnetiline interaktsioon

Pilud aitavad magnetvälja juhtida, kuid tutvustavad ka:

• Magnetilise vastumeelsuse varieeruvus

• Pöördemomendi pulsatsioon

• Haarduvad efektid

Siiski kasutatakse neid laialdaselt tööstuslikes BLDC mootorites suure pöördemomendi jaoks.

Peamised erinevused piluvabade ja piludega mootorite vahel

Struktuurilised erinevused

Tulemuslikkuse erinevused

Piludeta mootorid paistavad silma:

• Sujuvus

• Madal müra

• Täpsus

Piludega mootorid paistavad silma:

• Pöördemomendi väljund

• Kuluefektiivsus

• Tugevus

Tõhususe võrdlus

Vase kadu

Piludeta mootorid:

• Pikem mähise pikkus

• Suurem vastupanu

Veidi suurem vase kadu

Raua kaotus

Piludeta mootorid:

• Vähem raua koostoimet

• Alumine südamiku kadu

Üldine tõhusus

Siin on huvitav osa:

• Madala koormuse ja suure kiirusega → piludeta mootorid võivad olla tõhusamad

• Suurel koormusel → võidavad sageli piludega mootorid

Seetõttu on oma rakenduse jaoks õige BLDC mootori valimine ülioluline.

Pöördemoment ja võimsustihedus

Piludega mootorid:

• Suurem pöördemomendi tihedus

• Parem raskeveokite jaoks

Piludeta mootorid:

• Väiksem pöördemoment

• Kuid palju sujuvam kohaletoimetamine

Sobib suurepäraselt väikese pöördemomendiga ülitäpsetele harjadeta mootoritele.

Pöördemoment ja sujuvus

Siin domineerivad piludeta mootorid.

• Piluline mootor → märgatav haardumine

• Piludeta mootor → hammasteta peaaegu null

Selliste rakenduste jaoks nagu:

• Kirurgilised robotid

• Optilised süsteemid

Isegi väikesed vibratsioonid on olulised.

Soojusjõudlus

Piludega mootorid:

• Parem soojusjuhtivus läbi raudsüdamiku

Piludeta mootorid:

• Soojuse hajutamine on keerulisem

• Nõuab täiustatud soojusdisaini

Mõned tootjad optimeerivad seda OEM-rakenduste jaoks kohandatud piludeta mootorite disainiga , parandades töökindlust täpsust ohverdamata.

Müra ja vibratsioon

Piludeta mootorid on oluliselt vaiksemad.

Miks?

• Puuduvad pilu harmoonilised

• Ei mingit haardumist

Ideaalne:

• Meditsiiniseadmed

• Laboratoorsed seadmed

Kulud ja tootmise keerukus

Piludeta mootorid on:

• Raskem valmistada

• Kallim

Nad nõuavad:

• Täpne mähis

• Täiustatud kokkupanek

Piludega mootorid on suuremahulise tootmise jaoks kuluefektiivsemad.

Rakenduse stsenaariumid

Meditsiiniseadmed

Piludeta mootorid domineerivad järgmistel põhjustel:

• Null vibratsiooni

• Kõrge täpsus

• Vaikne töö

Robootika

Kasutatud:

• Kirurgilised robotid

• Koostöörobotid

Eriti seal, kus täpsus on tähtsam kui pöördemoment.

Tööstusseadmed

Piludega mootoreid eelistatakse:

• Konveierid

• Pumbad

• Rasked masinad

Lennundus ja droonid

Piludeta mootoreid kasutatakse järgmistel juhtudel:

• Kaal loeb

• Sujuv juhtimine on kriitiline

Kuidas valida õige mootor

Küsige endalt:

• Kas vajate pöördemomenti või täpsust?

• Kas müra teeb muret?

• Milline on teie soojuskeskkond?

Kui teie taotlus nõuab:

Sujuv liikumine + madal müra → mine ilma piludeta

Suur pöördemoment + kulutõhusus → mine piludesse

Levinud väärarusaamad

'Piludeta mootorid on alati paremad' ❌

Pole tõsi – need on rakendusepõhised.

'Piludega mootorid on aegunud' ❌

Nad on endiselt tööstusturgudel domineerivad.

Piludeta mootoridisaini tulevikutrendid

Tööstus areneb järgmise suunas:

• Suurema efektiivsusega piludeta konstruktsioonid

• Paremad jahutuslahendused

• Hübriidstruktuurid

Eriti täppisharjadeta mootorilahendustes täiustatud automaatikasüsteemidele.

Järeldus

Niisiis, kumb on parem?

See sõltub teie rakendusest.

Piludeta mootorid pakuvad võrratut sujuvust ja täpsust.

Piludega mootorid pakuvad võimsust, tõhusust ja taskukohasust.

Tõeline eelis tuleneb teie vajaduste mõistmisest ja koostööst tarnijaga, kes suudab disaini vastavalt optimeerida.

Sest tänapäeva konkurentsitihedal turul ei ole õige mootori disain ainult komponent…

See on jõudluse eelis.