Inleiding: DC-motoren worden veel gebruikt in ons dagelijks leven, van kleine huishoudelijke apparaten tot grote industriële auto-uitrusting. Er zijn een groot aantal DC-motoren. DC-motoren worden over het algemeen in twee categorieën verdeeld: gelijkstroommotoren met wikkelend magnetisch veld en gelijkstroommotoren met permanent magnetisch veld.
Geborstelde DC-motoren en borstelloze DC-motoren
Zoals de twee soorten motoren die vaak worden genoemd, is het grootste verschil tussen de twee de borstel. De geborstelde gelijkstroommotor gebruikt permanente magnetische kracht als stator, de spoel is op de rotor gewikkeld en de energie wordt overgedragen door de mechanische werking van de koolborstel en de commutatormachine. Dit is de reden waarom het een geborstelde gelijkstroommotor wordt genoemd, terwijl er geen mechanische component zoals een commutator tussen de rotor en de stator van de borstelloze gelijkstroommotor zit.
De achteruitgang van geborstelde gelijkstroommotoren is te wijten aan het feit dat krachtige vermogensapparaten zoals de schakelaar van de motor praktischer, zuiniger en betrouwbaarder zijn in de regelmodus, en de voordelen van geborstelde motoren vervangen. Ten tweede hebben borstelloze gelijkstroommotoren geen borstelslijtage en hebben ze meer voordelen op het gebied van elektrische ruis en mechanische ruis, energie-efficiëntie, betrouwbaarheid en levensduur.
Borstelmotoren zijn echter nog steeds een betrouwbare keuze voor goedkope toepassingen. Met de juiste controller en schakelaar kunnen goede prestaties worden behaald. Omdat er bijna geen elektronische besturingsapparatuur nodig is, zal het hele motorbesturingssysteem vrij goedkoop zijn. Bovendien kan het de ruimte besparen die nodig is voor bedrading en connectoren, en de kosten van kabels en connectoren verlagen, wat zeer kosteneffectief is in toepassingen die geen energie-efficiëntie vereisen.
Gelijkstroommotoren en aandrijvingen
Motoren en aandrijvingen zijn onafscheidelijk, vooral de laatste jaren hebben marktveranderingen hogere eisen aan motoraandrijvingen gesteld. Allereerst zijn er hoge eisen aan betrouwbaarheid. Er zijn verschillende beveiligingsfuncties nodig en er is een ingebouwde stroombegrenzing nodig om de stroom van de motor te regelen wanneer de motor start, stopt of afslaat. Dit zijn allemaal verbeteringen in de betrouwbaarheid.
Hoogefficiënte aandrijfbesturingsalgoritmen zoals digitale motorrotatiebesturingstechnologie die wordt bereikt door snelheidsregeling en fasecontrole, en uiterst nauwkeurige positioneringsbesturingstechnologie die vereist is voor actuatoren, zijn onmisbaar voor de ontwikkeling van krachtige motortoepassingssystemen. Dit vereist efficiënte aandrijfbesturingsalgoritmen die ontwerpers gemakkelijk kunnen gebruiken. En nu zullen veel fabrikanten het algoritme rechtstreeks hardwarematig installeren en toepassen op de driver-IC, wat handiger is voor ontwerpers om te gebruiken. Handig schijfontwerp is nu populairder.
Stabiliteit vereist ook de ondersteuning van rijtechnologie. De optimalisatie van de aandrijfgolfvorm heeft een grote impact op het verminderen van motorgeluid en trillingen. Excitatie-aandrijftechnologie die geschikt is voor verschillende magnetische motorcircuits kan de stabiliteit van motoren tijdens het werken aanzienlijk verminderen. Daarnaast is het het voortdurend streven naar een lager energieverbruik en een hoger rendement.
De rol van halfbrugaandrijving, een typische aandrijfmethode voor DC-motoren, is het genereren van AC-triggersignalen via eindbuizen, waardoor grote stromen worden gegenereerd om de motor verder aan te drijven. Vergeleken met volledige-brug-aandrijfcircuits zijn halve-brug-aandrijfcircuits relatief goedkoop en gemakkelijker te vormen. Halfbrugcircuits zijn gevoelig voor verslechtering van de golfvorm en interferentie tussen oscillatieconversies. Volledige-brugcircuits zijn duurder en complexer en het is niet gemakkelijk om lekkage te veroorzaken.
De populaire PWM-aandrijving is al een veelgebruikte aandrijfoplossing in gelijkstroommotoren. Eén van de redenen is dat het het stroomverbruik van de aandrijfvoeding kan verminderen en dat het steeds vaker wordt gebruikt. Veel motor-PWM-oplossingen hebben nu een hoog niveau bereikt in het verbeteren van de brede inschakelduur, frequentiedekking en het verminderen van het energieverbruik.
Wanneer borstelmotoren worden aangedreven door PWM, zal het schakelverlies toenemen naarmate de PWM-frequentie toeneemt. Bij het verminderen van de stroomrimpel door de frequentie te verhogen, is het noodzakelijk om de frequentie en efficiëntie in evenwicht te brengen. De sinusgolf-excitatie PWM-aandrijving van de borstelloze motor is ook qua efficiëntie een uitstekende oplossing, hoewel deze ingewikkelder is.
Samenvatting
Naarmate de functionele eisen van de terminalmarkt veranderen, nemen de eisen aan de prestaties van gelijkstroommotoren en energie-efficiëntie geleidelijk toe. Of u nu een geborstelde gelijkstroommotor of een borstelloze gelijkstroommotor gebruikt, het is noodzakelijk om de juiste aandrijftechnologie te selecteren op basis van de behoeften van de omgeving om een betrouwbaardere, stabielere en efficiëntere werking van de motor te bereiken.
