Введение: Двигатели постоянного тока широко используются в нашей повседневной жизни, от небольшой бытовой техники до крупного промышленного автомобильного оборудования. Существует большое количество двигателей постоянного тока. Двигатели постоянного тока обычно делятся на две категории: двигатели постоянного тока с обмотковым магнитным полем и двигатели постоянного тока с постоянным магнитным полем.
Коллекторные двигатели постоянного тока и бесщеточные двигатели постоянного тока
Поскольку это два типа двигателей, которые часто упоминаются, самая большая разница между ними заключается в щетке. Коллекторный двигатель постоянного тока использует постоянную магнитную силу в качестве статора, катушка наматывается на ротор, а энергия передается посредством механического воздействия угольной щетки и коллекторной машины. Вот почему его называют коллекторным двигателем постоянного тока, при этом между ротором и статором бесщеточного двигателя постоянного тока нет механического компонента, такого как коммутатор.
Упадок коллекторных двигателей постоянного тока обусловлен тем, что высокопроизводительные силовые устройства, такие как переключатель двигателя, более практичны, экономичны и надежны в режиме управления, заменяя преимущества коллекторных двигателей. Во-вторых, бесщеточные двигатели постоянного тока не имеют износа щеток и имеют больше преимуществ в отношении электрического и механического шума, энергоэффективности, надежности и срока службы.
Тем не менее, коллекторные двигатели по-прежнему являются надежным выбором для недорогих приложений. При правильном использовании контроллера и переключателя можно добиться хорошей производительности. Поскольку электронных устройств управления практически не требуется, вся система управления двигателем обойдется достаточно дешево. Кроме того, это позволяет сэкономить место, необходимое для проводки и разъемов, а также снизить стоимость кабелей и разъемов, что очень рентабельно в приложениях, не требующих энергоэффективности.
Двигатели и приводы постоянного тока
Двигатели и приводы неразделимы, особенно в последние годы изменения на рынке выдвинули более высокие требования к моторным приводам. Прежде всего, предъявляются высокие требования к надежности. Необходимы различные функции защиты, а встроенное ограничение тока необходимо для управления током двигателя при запуске, остановке или остановке двигателя. Все это повышения надежности.
Высокоэффективные алгоритмы управления приводом, такие как технология цифрового управления вращением двигателя, достигаемая за счет регулирования скорости и фазы, а также технология высокоточного управления позиционированием, необходимая для приводов, незаменимы для разработки высокопроизводительных систем применения двигателей. Для этого требуются эффективные алгоритмы управления приводом, которые дизайнеры могут легко использовать. И теперь многие производители будут напрямую аппаратно использовать алгоритм и применять его к микросхеме драйвера, что более удобно для использования дизайнерами. Удобная конструкция привода сейчас более популярна.
Стабильность также требует поддержки технологий вождения. Оптимизация формы управляющего сигнала оказывает большое влияние на снижение шума и вибрации двигателя. Технология возбуждения, подходящая для различных магнитных цепей двигателей, может значительно снизить стабильность двигателей во время работы. Кроме того, это постоянное стремление к снижению энергопотребления и повышению эффективности.
Роль полумостового управления, типичного метода управления двигателями постоянного тока, заключается в генерации триггерных сигналов переменного тока через силовые лампы, тем самым генерируя большие токи для дальнейшего управления двигателем. По сравнению с полномостовыми, полумостовые схемы управления относительно дешевы и их легче формировать. Полумостовые схемы склонны к ухудшению формы сигнала и возникновению помех между преобразованиями колебаний. Полномостовые схемы более дорогие и сложные, и в них нелегко вызвать утечку.
Популярный ШИМ-привод уже широко используется в двигателях постоянного тока. Одна из причин заключается в том, что он может снизить энергопотребление источника питания и становится все более широко используемым. Многие решения ШИМ для двигателей в настоящее время достигли высокого уровня в улучшении широкого рабочего цикла, частотного охвата и снижении энергопотребления.
Когда коллекторные двигатели управляются ШИМ, потери на переключение будут увеличиваться с увеличением частоты ШИМ. При уменьшении пульсаций тока за счет увеличения частоты необходимо сбалансировать частоту и эффективность. Синусоидальный ШИМ-привод бесщеточного двигателя также является отличным решением с точки зрения эффективности, хотя и более сложен.
Краткое содержание
По мере изменения функциональных требований рынка терминалов требования к производительности двигателей постоянного тока и энергоэффективности постепенно возрастают. Независимо от того, используете ли вы коллекторный двигатель постоянного тока или бесщеточный двигатель постоянного тока, необходимо выбрать соответствующую технологию привода в соответствии с потребностями сцены, чтобы добиться более надежной, стабильной и эффективной работы двигателя.
