BLDC vs šlifuotas nuolatinės srovės variklis: kurį turėtumėte pasirinkti?

Įvadas

Jei ieškote variklių kitam projektui, tikriausiai susidūrėte su šiuo klasikiniu klausimu:

BLDC variklis ar šepečiu varomas nuolatinės srovės variklis?

Iš pirmo žvilgsnio šlifuoti varikliai atrodo paprastesni ir pigesni. Taigi kodėl vis daugiau inžinierių pereina prie didelio efektyvumo BLDC variklių, skirtų pramonėje ir OĮG?

Ar tai tik tendencija... ar tikras atnaujinimas?

Suskirstykime jį praktiškai, nesąmoningai – kad galėtumėte pasirinkti, kas iš tikrųjų tinka jūsų programai.

Kas yra šlifuotas nuolatinės srovės variklis?

Pagrindinė struktūra

Šlifuotas nuolatinės srovės variklis yra vienas iš seniausių ir paprasčiausių variklių konstrukcijų. Jame yra:

• Šepečiai

• Komutatorius

• Rotoriaus apvijos

• Statoriaus magnetai

Kaip tai veikia

Šepečiuotuose varikliuose:

Mechaniniai šepečiai fiziškai liečiasi su komutatoriumi, kad pakeistų srovės kryptį.

Paprasta? Taip.

Bet taip pat…

Pagrindinis problemų šaltinis.

Kas yra BLDC variklis?

Pagrindiniai komponentai

BLDC (bešepetėlis DC) variklis mechaninį komutavimą pakeičia elektronika.

Pagrindiniai komponentai apima:

• Nuolatinio magneto rotorius

• Statoriaus apvijos

• Elektroninis valdiklis

Darbo principas

Vietoj šepečių:

Elektroninis valdiklis automatiškai perjungia srovę.

Pagalvokite apie tai kaip apie mechaninio laikrodžio keitimą į išmanųjį įrenginį.

Rezultatas?

• Didesnis efektyvumas

• Geresnė kontrolė

• Mažiau nusidėvėjimo

Pagrindiniai skirtumai tarp BLDC ir šlifuotų nuolatinės srovės variklių

Mechaninis vs elektroninis komutavimas

Tai yra didžiausias skirtumas.

• Šepetinis variklis → mechaninis perjungimas

• BLDC variklis → elektroninis perjungimas

Mechaninės sistemos susidėvi. Elektronika ne – bent jau ne tokiu pačiu būdu.

Struktūrinis palyginimas

Efektyvumo palyginimas

Energijos praradimas šlifuotuose varikliuose

Šlifuoti varikliai kenčia nuo:

• Trinties nuostoliai (kontaktas su šepečiu)

• Elektros nuostoliai (kibirkštys)

• Šilumos generavimas

Laikui bėgant tai veda prie:

Mažesnis efektyvumas ir nestabilus veikimas

BLDC variklių efektyvumo pranašumai

BLDC varikliai visiškai pašalina šepečius.

Tai reiškia:

• Nėra trinties nuostolių dėl šepečių

• Geresnis srovės valdymas

• Optimizuotas magnetinis veikimas

Štai kodėl didelio efektyvumo bešepetėliai nuolatinės srovės varikliai, skirti pramoninei automatikai, tampa standartu.

Daugeliu atvejų efektyvumo patobulinimai gali pasiekti:

10–30 % didesnis nei šepečiu varomi varikliai

Priežiūra ir tarnavimo laikas

Šepečių nusidėvėjimo problemos

Šepečiai susidėvi. Laikotarpis.

Tai veda prie:

• Dažna priežiūra

• Netikėtos prastovos

• Pakeitimo išlaidos

Netinka nuolatiniam naudojimui įrangai.

Ilgas BLDC variklių tarnavimo laikas

BLDC varikliai:

• Jokių šepečių

• Minimalus mechaninis susidėvėjimas

Žymiai ilgesnis tarnavimo laikas

Ypač svarbus OEM BLDC variklių sprendimuose, skirtuose ilgalaikei pramoninei įrangai.

Triukšmas ir našumas

Triukšmas šlifuotuose varikliuose

Šlifuoti varikliai sukuria:

• Elektros triukšmas

• Garsinis triukšmas (kibirkštis + trintis)

Netinka tikslioms aplinkoms.

Sklandus BLDC variklių veikimas

BLDC varikliai veikia:

• Sklandžiau

• Tyliau

• Stabilesnis

Puikiai tinka mažo triukšmo bešepetiams varikliams, skirtiems medicinos ir robotikos reikmėms.

Greitis ir valdymo galimybės

BLDC varikliai siūlo:

• Tikslus greičio valdymas

• Geresnis sukimo momento valdymas

• Greitesnis dinaminis atsakas

Nes viskas valdoma elektroniniu būdu.

Šlifuoti varikliai?

Ribotas valdymas, ypač dideliu greičiu.

Išlaidų svarstymai

Panagrinėkime akivaizdžius dalykus:

Šepetys varikliai yra pigesni iš anksto.

Bet čia yra tikrasis klausimas:

Kokia bendra kaina laikui bėgant?

Su šepečiu varikliais:

• Priežiūros kaina

• Pakeitimo kaina

• Prastovos išlaidos

BLDC varikliai iš pradžių gali kainuoti brangiau, bet dažnai pristato:

Mažesnės bendros nuosavybės išlaidos

Štai kodėl daugelis pirkėjų pereina prie individualių BLDC variklių sprendimų, kad optimizuotų OĮG išlaidas.

Paraiškų palyginimas

Kur vis dar naudojami šlifuoti varikliai

Šlifuoti varikliai vis dar gerai veikia:

• Pigūs vartotojų prietaisai

• Produktai, kurių tarnavimo laikas trumpas

• Paprastos programos

Kur juos pakeičia BLDC varikliai

BLDC varikliai dominuoja:

• Pramoninė automatika

• Robotika

• Medicininė įranga

• Elektrinės transporto priemonės

Iš esmės visur, kur svarbu našumas.

Kaip pasirinkti tinkamą variklį jūsų programai

Paklauskite savęs:

• Ar man reikia ilgo gyvenimo?

• Ar priežiūra kelia susirūpinimą?

• Ar man reikia efektyvumo?

• Ar svarbu triukšmas ar tikslumas?

Jei jūsų atsakymas yra 'taip' į daugumą šių...

BLDC paprastai yra geresnis pasirinkimas.

Ateities variklių technologijų tendencijos

Pramonė aiškiai juda link:

• Dizainai be šepetėlių

• Aukštesni efektyvumo standartai

• Išmanusis variklio valdymas

Gamintojai, orientuoti į pažangų BLDC variklių projektavimą ir gamybą pasauliniams originalios įrangos gamintojų klientams, vadovauja šiam perėjimui.

Išvada

Taigi, BLDC ir šlifuotas nuolatinės srovės variklis – koks yra verdiktas?

Šepetys varikliai yra paprasti ir pigūs.

BLDC varikliai yra efektyvūs, patvarūs ir tikslūs.

Šiuolaikinėse programose, ypač pramoninėje ir didelio našumo aplinkoje, pokytis yra aiškus.

Ir nors šepetiniai varikliai vis dar turi savo vietą, ateitis vis labiau priklauso bešepečių technologijoms.

Daugelyje realaus pasaulio projektų didžiausias pelnas gaunamas ne pigiausio varianto pasirinkimu…

Tačiau pasirenkant tą, kuris laikui bėgant veikia geriau.