De geschiedenis van motoren begon met de ontdekking van elektromagnetische verschijnselen in het begin van de 19e eeuw en werd geleidelijk een van de belangrijkste elektronische systemen in het industriële tijdperk. Met de ontwikkeling van de technologie hebben ingenieurs en technici vele soorten motoren uitgevonden, waaronder gelijkstroommotoren (DC), inductiemotoren en synchrone motoren.
Als type synchrone motor met permanente magneet (PMSM) hebben borstelloze motoren een lange geschiedenis. In de beginperiode werd het echter, vanwege de moeilijkheid bij het starten en veranderen van snelheid, niet op grote schaal gebruikt, behalve voor industriële toepassingen met dure controlemechanismen. De afgelopen jaren hebben borstelloze motoren zich echter, met de verbetering van krachtige permanente magneten en de toename van het bewustzijn van mensen over energiebesparing, snel ontwikkeld op verschillende gebieden.
Het verschil tussen DC-borstelmotoren en borstelloze motoren
De DC-borstelmotor (meestal DC-motor genoemd) heeft de kenmerken van goede bestuurbaarheid, hoog rendement en gemakkelijke miniaturisatie. Het is het meest gebruikte type motor. Vergeleken met de DC-borstelmotor heeft de borstelloze motor geen borstels en commutatoren nodig, waardoor hij een lange levensduur heeft, gemakkelijk te onderhouden is en weinig geluid maakt. Bovendien heeft het niet alleen de hoge bestuurbaarheid van de gelijkstroommotor, maar ook een hoge mate van structurele vrijheid en is het eenvoudig in te bouwen in de apparatuur. Dankzij deze voordelen is de toepassing van borstelloze motoren geleidelijk uitgebreid. Momenteel wordt het veel gebruikt in industriële apparatuur, kantoorautomatiseringsapparatuur en huishoudelijke apparaten.
Arbeidsomstandigheden van borstelloze motoren
Wanneer de borstelloze motor werkt, wordt de permanente magneet eerst gebruikt als rotor (roterende zijde) en de spoel als stator (vaste zijde). Vervolgens regelt het externe invertercircuit het schakelen van de stroom naar de spoel afhankelijk van de rotatie van de motor. De borstelloze motor wordt gebruikt in combinatie met het invertercircuit dat de rotorpositie detecteert en de stroom in de spoel introduceert op basis van de rotorpositie.
Er zijn drie hoofdmethoden voor rotorpositiedetectie: de ene is stroomdetectie, wat een noodzakelijke voorwaarde is voor magnetische veldgeoriënteerde regeling; de tweede is Hall-sensordetectie, die drie Hall-sensoren gebruikt om de rotorpositie te detecteren via het magnetische veld van de rotor; de derde is geïnduceerde spanningsdetectie, die de rotorpositie detecteert door de geïnduceerde spanningsverandering die wordt gegenereerd door de rotatie van de rotor, wat een van de positiedetectiemethoden van de inductieve motor is.
Er zijn twee basisbesturingsmethoden voor borstelloze motoren. Daarnaast zijn er enkele controlemethoden die complexe berekeningen vereisen, zoals vectorcontrole en zwakke veldcontrole.
Vierkantgolf aandrijving
Afhankelijk van de rotatiehoek van de rotor wordt de schakeltoestand van het vermogenselement van het invertercircuit geschakeld en vervolgens wordt de stroomrichting van de statorspoel gewijzigd om de rotor te roteren.
Sinusgolf aandrijving
De rotor wordt geroteerd door de rotatiehoek van de rotor te detecteren, waardoor een driefasige wisselstroom met een faseverschuiving van 120 graden in het invertercircuit wordt gegenereerd en vervolgens de stroomrichting en de grootte van de statorspoel worden gewijzigd.
Borstelloze gelijkstroommotoren worden momenteel veel gebruikt op verschillende gebieden, waaronder huishoudelijke apparaten, auto-elektronica, industriële apparatuur, kantoorautomatisering, robots en draagbare consumentenelektronica. In de toekomst, met de voortdurende vooruitgang van de motortechnologie, zal de toepassing van borstelloze gelijkstroommotoren een bredere ontwikkelingsruimte krijgen.
