BLDC varikliai be plyšių ir plyšių: kuris iš jų yra geresnis tikslioms programoms?

Įvadas

Jei kada nors ieškojote didelio tikslumo BLDC variklio medicinos, robotikos ar automatikos programoms , tikriausiai susidūrėte su dviem terminais:

Varikliai be plyšių ir varikliai su plyšiais.

Iš pirmo žvilgsnio jie gali atrodyti kaip nedideli struktūriniai variantai. Bet iš tikrųjų?

Šis skirtumas gali visiškai pakeisti jūsų variklio efektyvumą, sklandumą, triukšmo lygį ir tarnavimo laiką.

Taigi tikrasis klausimas yra:

Kurį pasirinkti – ir kodėl tai taip svarbu?

Išskaidykime tai praktiškai, nuo inžinieriaus iki inžinieriaus.

Kas yra variklis be lizdų?

Pagrindinės struktūrinės savybės

Variklis be lizdų pašalina vieną pagrindinę tradicinių variklių savybę:

Statoriaus lizdai

Vietoj to, kad apvijos būtų dedamos į laminuotų plieno angas, jos suvyniotos į lygų cilindrinį oro tarpą.

Pagrindinės charakteristikos:

• Statoriaus dantų nėra

• Vienodas oro tarpas

• Lengva konstrukcija

Ši konstrukcija dažniausiai naudojama nuolatinės srovės varikliuose be plyšių be šepetėlių, skirtų didelio tikslumo darbams.

Kaip veikia varikliai be lizdų

Be lizdų magnetinis laukas sklandžiau sąveikauja su rotoriumi.

Pagalvokite apie tai taip:

• Variklis su plyšiais = važiavimas per greičio kalnelius

• Variklis be plyšių = važiavimas idealiai lygiu greitkeliu

Rezultatas?

• Itin sklandus sukimasis

• Beveik nulinis sukimo momentas

Kas yra plyšinis BLDC variklis?

Tradicinis statoriaus dizainas

Varikliuose su plyšiais apvijų laikymui naudojamos laminuotos plieninės šerdys su plyšiais.

Šis dizainas:

• Koncentruoja magnetinį srautą

• Pagerina sukimo momentą

Magnetinė sąveika

Lizdai padeda valdyti magnetinį lauką, tačiau taip pat pristato:

• Magnetinio pasipriešinimo kitimas

• Sukimo momento bangavimas

• Sutraukiantys efektai

Vis dėlto jie plačiai naudojami pramoniniuose BLDC varikliuose, skirtuose dideliam sukimo momentui.

Pagrindiniai variklių be plyšių ir plyšių skirtumai

Struktūriniai skirtumai

Našumo skirtumai

Varikliai be plyšių pasižymi:

• Lygumas

• Mažas triukšmas

• Tikslumas

Plyšiniai varikliai pasižymi:

• Sukimo momento išėjimas

• Kaštų efektyvumas

• Tvirtumas

Efektyvumo palyginimas

Vario praradimas

Varikliai be lizdų:

• Ilgesnis apvijos ilgis

• Didesnis atsparumas

Šiek tiek didesnis vario nuostolis

Geležies praradimas

Varikliai be lizdų:

• Mažiau geležies sąveikos

• Apatinis šerdies praradimas

Bendras efektyvumas

Štai įdomioji dalis:

• Esant mažai apkrovai ir dideliam greičiui → varikliai be plyšių gali būti efektyvesni

• Esant didelei apkrovai → dažnai laimi varikliai su plyšiais

Štai kodėl pasirinkti tinkamą BLDC variklį jūsų programai . labai svarbu

Sukimo momentas ir galios tankis

Plyšiniai varikliai:

• Didesnis sukimo momento tankis

• Geriau naudoti sunkiems darbams

Varikliai be lizdų:

• Mažesnis sukimo momentas

• Bet daug sklandesnis pristatymas

Puikiai tinka mažo sukimo momento didelio tikslumo varikliams be šepetėlių.

Sukimo momentas ir lygumas

Čia dominuoja varikliai be lizdų.

• Plyšęs variklis → pastebimas dantymas

• Variklis be plyšių → beveik nulinis sraigtas

Tokioms programoms kaip:

• Chirurginiai robotai

• Optinės sistemos

Net mažos vibracijos yra svarbios.

Šiluminis našumas

Plyšiniai varikliai:

• Geresnis šilumos laidumas per geležies šerdį

Varikliai be lizdų:

• Sunkesnis šilumos išsklaidymas

• Reikalingas pažangus terminis dizainas

Kai kurie gamintojai tai optimizuoja naudodami pritaikytą be plyšių variklį, skirtą OEM programoms , padidindami patikimumą neprarandant tikslumo.

Triukšmas ir vibracija

Varikliai be lizdų yra žymiai tylesni.

Kodėl?

• Nėra lizdo harmonikų

• Jokio užsikimšimo

Idealiai tinka:

• Medicinos prietaisai

• Laboratorinė įranga

Išlaidos ir gamybos sudėtingumas

Varikliai be lizdų yra:

• Sunkiau pagaminti

• Brangesnis

Jie reikalauja:

• Tiksli apvija

• Išplėstinis surinkimas

Varikliai su plyšiais yra ekonomiškesni didelio masto gamybai.

Taikymo scenarijai

Medicinos prietaisai

Varikliai be plyšių dominuoja dėl:

• Nulis vibracijos

• Didelis tikslumas

• Tylus veikimas

Robotika

Naudojamas:

• Chirurginiai robotai

• Bendradarbiaujantys robotai

Ypač ten, kur tikslumas svarbesnis už sukimo momentą.

Pramoninė įranga

Pirmenybė teikiama varikliams su plyšiais:

• Konvejeriai

• Siurbliai

• Sunkioji technika

Aviacija ir dronai

Varikliai be plyšių naudojami, kai:

• Svarbus svoris

• Sklandus valdymas yra labai svarbus

Kaip išsirinkti tinkamą variklį

Paklauskite savęs:

• Ar jums reikia sukimo momento ar tikslumo?

• Ar triukšmas kelia susirūpinimą?

• Kokia jūsų šiluminė aplinka?

Jei jūsų paraiška reikalauja:

Sklandus judesys + mažas triukšmas → eik be tarpų

Didelis sukimo momentas + ekonominis efektyvumas → padėkite įpjovą

Dažnos klaidingos nuomonės

'Varikliai be plyšių visada geresni' ❌

Netiesa – jie priklauso nuo programos.

'Varikliai su plyšiais yra pasenę' ❌

Jie vis dar dominuoja pramonės rinkose.

Ateities variklių be plyšių dizaino tendencijos

Pramonė vystosi link:

• Didesnio efektyvumo be lizdų dizainas

• Geresni aušinimo sprendimai

• Hibridinės struktūros

Ypač tiksliuose bešepetėliuose varikliuose, skirtuose pažangioms automatizavimo sistemoms.

Išvada

Taigi, kuris iš jų yra geresnis?

Tai priklauso nuo jūsų programos.

Varikliai be plyšių užtikrina neprilygstamą sklandumą ir tikslumą.

Varikliai su plyšiais užtikrina galią, efektyvumą ir prieinamą kainą.

Tikrasis pranašumas yra jūsų poreikių supratimas ir darbas su tiekėju, kuris gali atitinkamai optimizuoti dizainą.

Kadangi šiandieninėje konkurencinėje rinkoje tinkamas variklio dizainas nėra tik komponentas…

Tai našumo pranašumas.