A fő különbség az, hogy a kefés motor fizikai keféket és kommutátort használ az elektromos áram motortekercsekhez juttatásához, míg a kefe nélküli motor (BLDC) elektronikus vezérlőket használ kefék helyett az elektromos áram tekercseken belüli kapcsolásához. A kefés motorok esetében a kialakítás egyszerű, költséghatékony, és alacsony fordulatszámon jó nyomatékot biztosít, de idővel súrlódást és kopást okoz, ami rendszeres karbantartást igényel. A kefe nélküli motorok integrálása bonyolultabb, de kiküszöbölik a súrlódást, ami nagyobb hatékonyságot, hosszabb élettartamot, csendesebb működést és kevesebb karbantartást eredményez.
| Jellemző | Kefés motor | Kefe nélküli motor |
|---|---|---|
| Hatékonyság | Közepes | Magas |
| Élettartam | Rövid, a kefe kopása miatt | Hosszú, mivel nincsenek elkopó kefék |
| Teljesítmény | Közepes sebesség, nagy indítási nyomaték | Nagyobb sebesség |
| Zaj | Zajos a kefe súrlódása miatt | Csendes, a súrlódás hiánya miatt |
| Költség | Alacsonyabb előzetes költség | Magasabb előzetes költségek a komplex vezérlőáramkörökből |
| Bonyolultság | Egyszerű, billenőkapcsolókkal vagy hasonlókkal vezérelhető | Komplex, elektronikus vezérlőt igényel |
Kefés egyenáramú motor
Egy kefés egyenáramú motor néhány fő alkatrészből áll, amelyek egy egyenáramú tápegységgel együtt forgó motort hoznak létre. Az armatúra, a kommutátor, a kefék és a mágnes konfigurációja az alábbi 1. ábrán látható.
1. ábra: Kefés egyenáramú motorok rajza (balra) és tényleges példája (jobbra)
A rajzunk egy leegyszerűsített armatúrát mutat az átfolyó áram jobb láthatósága érdekében; azonban a kefés egyenáramú motorok armatúrájukkal több tekercseléssel rendelkeznek. A kefék töltik a kommutátort, amely az állandó mágnes polaritásával ellentétes polaritással vezeti át az áramot az armatúrán. Ez a mágnesek vonzása miatt az armatúra forogni kezd.
A kefés egyenáramú motorok könnyen kezelhetők, mivel a legegyszerűbb motortípusok közé tartoznak, azonban rövidebb élettartamúak a kefe nélküli motorokhoz képest. Mivel a kefék fizikailag érintkeznek a kommutátorral, a szikrázás gyakori probléma a kefés motoroknál. Ez a fizikai érintkezés idővel elhasználja a keféket, és a keletkező súrlódás miatt energiaveszteséget is eredményez.
Kefe nélküli egyenáramú motorvezérlő
Egy kefe nélküli egyenáramú motor (BLDC) kiküszöböli a kefés megfelelőjének főbb hatástalanságait. A motor állandó mágnesekből és tekercsekből áll, amelyek tökéletesen időzített gerjesztési intervallumok sorozatán keresztül forogtatják a középen lévő állandó mágnest a körülötte lévő tekercsek körül. A 2. ábrán referenciaként egy kefe nélküli motor diagramját is feltüntettük.
2. ábra: Kefe nélküli egyenáramú motorok rajza (balra) és tényleges példája (jobbra)
A kefe nélküli motor tekercsei meghatározott sorrendben kapnak gerjesztést (3. ábra), ami a rotoron lévő állandó mágnesek forgását okozza. Ez fizikai érintkezés nélkül történik, és hatékonyabb, hosszabb élettartamú egyenáramú motort tesz lehetővé.
3. ábra: Tekercs feszültség alá helyezésének sorrendje
A 3. ábrán látható kimenet követéséhez a kefe nélküli egyenáramú motorhoz elektronikus vezérlőegységre (ECU) van szükség, amely meghatározza a rotor helyzetét és azt, hogy melyik tekercset kell gerjeszteni.
A kefés egyenáramú motorokkal ellentétben, amelyek forgatásához 12 VDC szükséges közvetlenül a motorra kapcsolva, a kefe nélküli egyenáramú motor 3 fázisú energiát igényel. Ez azt jelenti, hogy a kefe nélküli egyenáramú motor vezérlőjének a megfelelő teljesítményt kell kiadnia a különböző tekercsekhez a forgatás eléréséhez. Amikor a mi ... LC-241 kefe nélküli egyenáramú motorvezérlő, 12 VDC 5A áramerősséggel adható a bemeneti csatlakozókra egy tápegységEzt ezután háromfázisú energiává alakítjuk, hogy vezérelhessük a kefe nélküli, egyedi motorjainkat. A következő részben egy alapvető kapcsolási rajz segít egy kefe nélküli egyenáramú működtető tesztelésében.
Kefe nélküli motorok bekötése billenőkapcsolókhoz
A Progressive Automations a következőket kínálja: PA-14 Mini Lineáris Aktuátor az egyedi megrendelésekhez elérhető kefe nélküli egyenáramú opcióban. A kefe nélküli PA-14 aktuátorok kapcsolási rajza az alábbi 4. ábrán látható.
4. ábra: A kefe nélküli PA-14 működtető bekötési rajza
1. lépés
Csatlakoztassa a PA-14 kefe nélküli működtető 3 motorvezérlő vezetékét a LC-241 kefe nélküli egyenáramú motorvezérlőr. A vezetékek jellemzően zöld, kék és fehér színűek, amelyek rendre az U, V és W csatlakozókhoz csatlakoznak. Győződjön meg arról, hogy a kefe nélküli motor csatlakozásai szorosan rögzítve vannak. Ha a vezetékek különböző színűek, a rossz sorrendben történő csatlakoztatásuk egyszerűen elmozdítja az elektromos lineáris tekercset. aktuátor az ellenkező irányba, mint amire szánták.
2. lépés
Csatlakoztassa az SPD csatlakozót a 12 VDC tápforrás földjéhez a beépített potenciométer sebességszabályozáshoz történő bekapcsolásához. Győződjön meg arról, hogy a potenciométer az óramutató járásával megegyező irányba van forgatva a teljes sebesség eléréséhez.
3. lépés
Csatlakoztassa a GND csatlakozót a készülék közös csatlakozóihoz. billenőkapcsoló.
4. lépés
Csatlakoztassa a RUN csatlakozót a billenőkapcsoló mindkét oldalához. Ez azért fontos, mert mind az előre, mind a hátrameneti forgásirányhoz a RUN csatlakozónak érintkeznie kell a földdel a működéshez.
5. lépés
Csatlakoztasd a REV csatlakozót a billenőkapcsoló egyik oldalához. Ez az oldal lesz a billenőkapcsoló fordított irányú oldala.
6. lépés
Kapcsoljon 12 VDC feszültséget a kefe nélküli egyenáramú motorvezérlőre, a kezdeti bekapcsoláskor jelzőhang hallható.
5. ábra: A kefe nélküli PA-14 aktuátor fizikai bekötése
Az alapbeállítás ezzel befejeződött; a billenőkapcsoló segítségével a működtető kihúzható és behúzható. A kefe nélküli egyenáramú motoros működtetők problémája, hogy a belső végálláskapcsolók nem tudják leállítani a működtető áramellátását, mint ahogy az a kefés egyenáramú motoroknál történik. Ez azért van, mert a PA-14 kefe nélküli motorba jutó energia 3 fázisú. A PA-14 kefe nélküli elektromos működtető beépített végálláskapcsoló visszajelzés amely PLC-vel vagy mikrovezérlő annak jelzésére, hogy a működtető a végállásban van. A visszacsatolás alapállapotban zárt-ból alapállapotban nyitott kapcsolóként működik, ami elengedhetetlen a PA-14 kefe nélküli működtető valós alkalmazásokba való integrálásához.
Van egy cikkünk is róla Folyamatosan meghosszabbítja és visszahúzza a működtető löketét egy kefe nélküli egyenáramú motorral kódolási példákkal való referenciaként.
Az új és továbbfejlesztett PA-01 mini aktuátor A (PA-14 frissítés) a jelenlegi modellünk, számos további előnnyel. Összehasonlításképpen tekintse meg az alábbi táblázatokat, és frissítsen bizalommal!
|
|
PA-01 |
PA-14 |
|
Dinamikus betöltési beállítások |
16, 28, 56, 112, 169, 225 font |
35, 50, 75, 110, 150 font |
|
Legnagyobb terhelés |
225 lb |
150 lb |
|
Leggyorsabb sebesség |
3.54 "/sec |
2.00"/sec |
|
Behatolás elleni védelem |
IP65 |
IP54 |
|
Ecsetvonási beállítások |
1 hüvelyktől 40 hüvelykig |
1 hüvelyktől 40 hüvelykig |
|
Hall-effektus visszajelzés |
Választható |
Nem |
Kefés motorok bekötése billenőkapcsolókra
A legtöbbünk elektromos lineáris aktuátorok a kefés egyenáramú motorok már a polcról is elérhetők. A kefés egyenáramú motorok egyszerű működése lehetővé teszi a billenőkapcsolók a DC és a DC között kell bekötni tápegység és szénkefés motorral, további vezérlő nélkül.
6. ábra: Billenőkapcsoló bekötési rajza kefés motoros aktuátorhoz
A fenti lineáris működtető bekötési rajza néhány lépésben elkészíthető:
- A bal felső és jobb alsó csatlakozókat a tápegység földeléséhez kell csatlakoztatni.
- A jobb felső és a bal alsó csatlakozókat a tápegység +12V-os csatlakozójához kell csatlakoztatni.
- A jobb középső és bal középső csatlakozókat a működtető két bemenetéhez kell csatlakoztatni.
Az ilyen típusú aktuátorkapcsoló-bekötés lehetővé teszi a kezelő számára, hogy megváltoztassa az aktuátorba belépő elektromos áram irányát a mozgásirány megváltoztatása érdekében. Egy billenőkapcsolóval ellátott aktuátor-bekötési áramkör fizikai példája: ez a videó egy nagyszerű példa.
7. ábra: Billenőkapcsoló fizikai bekötése kefés motoros aktuátorhoz
Mi a fő különbség a kefés és kefe nélküli egyenáramú motorok között?
A kefés motorok szénkeféket és kommutátort használnak az áram motortekercsekhez juttatására, míg a kefe nélküli egyenáramú (BLDC) motorok elektronikus vezérlőket használnak az áram kapcsolására. A kefés motorok egyszerűbbek, költséghatékonyabbak, és alacsony fordulatszámon is jó nyomatékot biztosítanak, míg a kefe nélküli motorok nagyobb hatásfokkal, hosszabb élettartammal és csendesebb működéssel rendelkeznek.
Melyik motortípus jobb hosszú távú használatra - szénkefés vagy szénkefe nélküli?
A kefe nélküli motorok jobbak a hosszú távú használatra, mivel nincsenek elkopó keféik. Ez csökkenti a súrlódást, a hőt és a karbantartási igényt, így jelentősen hosszabb üzemidőt biztosítanak a kefés motorokhoz képest.
Melyek a kefe nélküli egyenáramú motorok fő előnyei?
A kefe nélküli egyenáramú motorok nagyobb hatékonyságot, hosszabb élettartamot, csendesebb teljesítményt, valamint jobb sebesség- és nyomatékszabályozást kínálnak. Kevesebb hőt termelnek, és kevés vagy semmilyen karbantartást nem igényelnek, így ideálisak folyamatos vagy precíziós alkalmazásokhoz.
Milyen hátrányai vannak a kefe nélküli motoroknak a kefés motorokhoz képest?
A kefe nélküli motorok fő hátrányai a magasabb kezdeti költségek és az elektronikus vezérlő szükségessége. Emiatt bonyolultabbak és drágábbak a telepítésük, mint a kefés motoroknál, amelyek egyszerűbbek és olcsóbbak a nem folyamatos ciklusokkal járó alapvető alkalmazásokhoz.
A kefe nélküli motorok tényleg tovább tartanak?
Igen. Mivel nincsenek súrlódás miatt elkopó keféik, a kefe nélküli motorok tovább tarthatnak, mint a szénkefés motorok, különösen folyamatos vagy nagy igénybevételű alkalmazásokban.
A kefe nélküli motorok hatékonyabbak vagy erősebbek, mint a szénkefés motorok?
A kefe nélküli motorok hatékonyabbak, mivel kevesebb energiát pazarolnak hő formájában, és állandó nyomatékot biztosítanak. Bár mindkét típus nagy teljesítményt nyújt, a kefe nélküli kialakítások jobb teljesítmény-tömeg arányt és összességében simább működést biztosítanak.
Megéri a magasabb árat egy kefe nélküli motor?
A legtöbb esetben igen. A magasabb kezdeti költséget ellensúlyozza a csökkentett karbantartás, a nagyobb energiahatékonyság és a hosszabb élettartam, ami idővel csökkenti a teljes birtoklási költséget.
Kevesebb karbantartást igényelnek a kefe nélküli motorok?
Igen. Mivel nincsenek cserélendő kefék vagy kommutátorok, a kefe nélküli motorok minimális karbantartást igényelnek – jellemzően csak időszakos tisztítást vagy por- és törmelékvizsgálatot.
Túlmelegedhet egy kefe nélküli motor, és hogyan lehet ezt megelőzni?
A kefe nélküli motorok elektromos okokból túlmelegedhetnek, ha túlterheltek vagy rosszul szellőzik, így az elektromos áram hője nem tud távozni, de ez ritkább, mint a kefés motoroknál, amelyek mechanikai és elektromos okokból is túlmelegedhetnek. A túlmelegedés megelőzhető megfelelő erőbesorolással és megfelelően méretezett motorvezérlővel, valamint megfelelő légáramlás biztosításával.
Melyik motortípus a legjobb lineáris aktuátorokhoz és automatizálási rendszerekhez?
A kefe nélküli egyenáramú motorok általában a legjobb választást jelentik lineáris aktuátorokhoz és automatizálási rendszerekhez. Simább mozgást, nagyobb hatékonyságot és hosszabb élettartamot biztosítanak – mindezek elengedhetetlenek a precíz, folyamatos vagy nagy igénybevételt jelentő alkalmazásokhoz. A kefés motorok azonban továbbra is jó választásnak bizonyulnak az egyszerű vagy alacsony költségű alkalmazásokhoz, ahol rövid működési ciklusok várhatók.
Összefoglalva
A kefés egyenáramú motorok középpontjában állandó mágnesek körül forgó tekercsek találhatók, míg a kefe nélküli egyenáramú motorok középpontjában állandó mágnes forog a tekercsek körül. A kefe nélküli motor kialakítása jobban megfelel azokhoz az alkalmazásokhoz, amelyek kihasználják a hosszabb élettartamot és a nagyobb energiahatékonyságot. Az egyszerűbb és könnyebb működés érdekében a rövid ciklusidejű alkalmazások kihasználhatják a kefés egyenáramú motorokban található felhasználóbarát kialakítás előnyeit.
Ha bármilyen kérdése van, vagy szeretne bővebben beszélni termékeinkről, kérjük, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk! Szakértők vagyunk a szakmánkban, és szeretnénk biztosítani, hogy megtalálja az Ön igényeinek leginkább megfelelő megoldást.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123