Motor listrik tanpa sikat digunakan dalam peralatan medis, pemodelan pesawat terbang, penggerak penutup pipa dari jaringan pipa minyak, serta di banyak industri lainnya. Tetapi mereka memiliki kekurangan, fitur, dan kelebihannya, yang terkadang memainkan peran kunci dalam desain berbagai perangkat. Bagaimanapun, motor listrik tersebut menempati ceruk yang relatif kecil jika dibandingkan dengan mesin AC asinkron.
Fitur motor listrik
Salah satu alasan mengapa desainer tertarik pada motor tanpa sikat adalah kebutuhan akan motor berkecepatan tinggi dengan dimensi kecil. Selain itu, mesin ini memiliki posisi yang sangat tepat. Desainnya memiliki rotor yang dapat bergerak dan stator tetap. Pada rotor terdapat satu atau beberapa magnet permanen yang tersusun dalam urutan tertentu. Pada stator terdapat kumparan yang membuatmedan magnet.
Satu fitur lagi yang harus diperhatikan - motor brushless dapat memiliki jangkar yang terletak di dalam dan di luar. Oleh karena itu, kedua jenis konstruksi tersebut mungkin memiliki aplikasi khusus di area yang berbeda. Ketika armature terletak di dalam, ternyata mencapai kecepatan putaran yang sangat tinggi, sehingga motor seperti itu bekerja dengan sangat baik dalam desain sistem pendingin. Jika penggerak rotor eksternal dipasang, pemosisian yang sangat tepat dapat dicapai, serta ketahanan beban berlebih yang tinggi. Sangat sering, motor seperti itu digunakan dalam robotika, peralatan medis, peralatan mesin dengan kontrol program frekuensi.
Cara kerja motor
Untuk menggerakkan rotor motor DC brushless, Anda harus menggunakan mikrokontroler khusus. Itu tidak dapat dimulai dengan cara yang sama seperti mesin sinkron atau asinkron. Dengan bantuan mikrokontroler ternyata untuk menghidupkan belitan motor sehingga arah vektor medan magnet pada stator dan armature adalah ortogonal.
Dengan kata lain, dengan bantuan pengemudi, adalah mungkin untuk mengatur torsi yang bekerja pada rotor motor tanpa sikat. Untuk menggerakkan angker, perlu dilakukan sakelar yang benar pada belitan stator. Sayangnya, tidak mungkin memberikan kontrol rotasi yang mulus. Namun, itu dapat ditingkatkan dengan sangat cepat.kecepatan rotor motor.
Perbedaan antara motor brushed dan brushless
Perbedaan utama adalah motor brushless untuk model tidak memiliki belitan pada rotor. Dalam kasus motor listrik kolektor, ada belitan pada rotornya. Tetapi magnet permanen dipasang di bagian mesin yang tidak bergerak. Selain itu, kolektor dengan desain khusus dipasang pada rotor, yang dihubungkan dengan sikat grafit. Dengan bantuan mereka, tegangan diterapkan ke belitan rotor. Prinsip pengoperasian motor brushless juga sangat berbeda.
Cara kerja mesin kolektor
Untuk menghidupkan motor kolektor, Anda perlu memberikan tegangan ke belitan medan, yang terletak langsung di angker. Dalam hal ini, medan magnet konstan terbentuk, yang berinteraksi dengan magnet pada stator, akibatnya armature dan kolektor yang terpasang padanya berputar. Dalam hal ini, daya disuplai ke belitan berikutnya, siklus diulang.
Kecepatan rotasi rotor tergantung langsung pada seberapa kuat medan magnet, dan karakteristik terakhir tergantung langsung pada besarnya tegangan. Oleh karena itu, untuk menambah atau mengurangi kecepatan, perlu mengubah tegangan suplai.
Untuk menerapkan kebalikannya, Anda hanya perlu mengubah polaritas sambungan motor. Untuk kontrol seperti itu, tidak perlu menggunakan mikrokontroler khusus,Anda dapat mengubah kecepatan rotasi menggunakan resistor variabel konvensional.
Fitur mesin tanpa sikat
Tetapi kontrol motor tanpa sikat tidak mungkin dilakukan tanpa menggunakan pengontrol khusus. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa motor jenis ini tidak dapat digunakan sebagai generator. Untuk kontrol yang efisien, posisi rotor dapat dipantau menggunakan beberapa sensor Hall. Dengan bantuan perangkat sederhana seperti itu, dimungkinkan untuk meningkatkan kinerja secara signifikan, tetapi biaya motor listrik akan meningkat beberapa kali lipat.
Memulai motor tanpa sikat
Tidak masuk akal untuk membuat mikrokontroler sendiri, pilihan yang jauh lebih baik adalah membeli yang sudah jadi, meskipun bahasa Cina. Tetapi Anda harus mematuhi rekomendasi berikut saat memilih:
- Ingat arus maksimum yang diizinkan. Parameter ini akan berguna untuk berbagai jenis operasi drive. Karakteristik ini sering ditunjukkan oleh produsen langsung dalam nama model. Sangat jarang, nilai yang ditunjukkan adalah tipikal untuk mode puncak, di mana mikrokontroler tidak dapat beroperasi untuk waktu yang lama.
- Untuk operasi terus menerus, tegangan suplai maksimum juga harus diperhitungkan.
- Pastikan untuk mempertimbangkan resistansi semua rangkaian mikrokontroler internal.
- Pastikan untuk memperhitungkan jumlah putaran maksimum yang khas untuk pengoperasian mikrokontroler ini. Harap dicatat bahwa dia tidakakan dapat meningkatkan kecepatan maksimum, karena pembatasan dibuat pada tingkat perangkat lunak.
- Model perangkat mikrokontroler murah memiliki frekuensi pulsa yang dihasilkan pada kisaran 7…8 kHz. Salinan mahal dapat diprogram ulang, dan parameter ini meningkat 2-4 kali lipat.
Cobalah untuk memilih mikrokontroler dalam segala hal, karena mereka mempengaruhi daya yang dapat dikembangkan oleh motor listrik.
Bagaimana pengelolaannya
Unit kontrol elektronik memungkinkan perpindahan belitan penggerak. Untuk menentukan momen switching menggunakan driver, posisi rotor dipantau oleh sensor Hall yang terpasang pada drive.
Jika tidak ada perangkat seperti itu, perlu untuk membaca tegangan balik. Ini dihasilkan dalam kumparan stator yang tidak terhubung saat ini. Pengontrol adalah kompleks perangkat keras-perangkat lunak, memungkinkan Anda untuk melacak semua perubahan dan mengatur urutan peralihan seakurat mungkin.
Motor tanpa sikat tiga fase
Banyak motor listrik tanpa sikat untuk model pesawat ditenagai oleh arus searah. Tetapi ada juga contoh tiga fase di mana konverter dipasang. Mereka memungkinkan Anda untuk membuat pulsa tiga fase dari tegangan konstan.
Pekerjaan adalah sebagai berikut:
- Kumparan "A" menerima pulsa darinilai positif. Pada koil "B" - dengan nilai negatif. Akibatnya, jangkar akan mulai bergerak. Sensor memperbaiki perpindahan dan sinyal dikirim ke pengontrol untuk peralihan berikutnya.
- Kumparan "A" dimatikan, sementara pulsa positif dikirim ke belitan "C". Saklar belitan "B" tidak berubah.
- Pulsa positif diterapkan ke kumparan "C" dan pulsa negatif dikirim ke "A".
- Kemudian pasangan "A" dan "B" ikut bermain. Nilai pulsa positif dan negatif masing-masing diumpankan ke mereka.
- Kemudian pulsa positif kembali ke kumparan "B", dan pulsa negatif ke "C".
- Pada tahap terakhir, kumparan "A" dihidupkan, yang menerima pulsa positif, dan negatif menuju C.
Dan setelah itu seluruh siklus berulang.
Manfaat menggunakan
Sulit untuk membuat motor listrik tanpa sikat dengan tangan Anda sendiri, dan hampir tidak mungkin untuk menerapkan kontrol mikrokontroler. Karena itu, yang terbaik adalah menggunakan desain industri yang sudah jadi. Namun pastikan untuk mempertimbangkan manfaat yang didapat drive saat menggunakan motor tanpa sikat:
- Sumber daya yang jauh lebih lama daripada mesin pengumpul.
- Efisiensi tingkat tinggi.
- Lebih kuat dari motor yang disikat.
- Kecepatan rotasi meningkat lebih cepat.
- Tidak ada percikan api selama operasi, sehingga dapat digunakan di lingkungan dengan bahaya kebakaran tinggi.
- Pengoperasian drive yang sangat mudah.
- Tidak perlu menggunakan komponen pendingin tambahan selama pengoperasian.
Di antara kekurangannya, orang dapat memilih biaya yang sangat tinggi, jika kita juga memperhitungkan harga pengontrol. Bahkan untuk waktu yang singkat menyalakan motor listrik seperti itu untuk memeriksa kinerjanya tidak akan berfungsi. Selain itu, memperbaiki motor seperti itu jauh lebih sulit karena fitur desainnya.
