El motor de corriente continua sin cepillo es un producto típico de mecatrónica, que consta del cuerpo del motor y el conductor. Los motores sin cepillo se refieren a los motores sin cepillos y conmutadores (o anillos colectores), también conocidos como motores sin conmutadores. Ya al comienzo del nacimiento del motor en el siglo xix, el motor realmente producido era una forma sin cepillo, es decir, el motor de inducción de jaula de ardilla ac, que había sido ampliamente utilizado. Sin embargo, hay muchos defectos insuperables en los motores asíncronos, lo que hace que el desarrollo de la tecnología de motores eléctricos sea lento. Los Transistor nacieron a mediados del siglo pasado, por lo que surgieron motores de corriente continua sin cepillo que reemplazaban cepillos y rectificadores por circuitos rectificadores de transistor. Este nuevo tipo de motor sin cepillo se llama motor de corriente continua de conmutación electrónica, que supera las deficiencias de la primera generación de motor sin cepillo.

Principio de funcionamiento

El motor de corriente continua sin cepillo es un producto típico de mecatrónica, que consta del cuerpo del motor y el conductor. La mayoría de los devanados del estator del motor están hechos de conexiones simétricas en forma de estrella de tres fases, que son muy similares a los motores asíncronos de tres fases. El imán permanente magnético se adhiere al rotor del motor, y el sensor de posición se instala en el motor para detectar la polo del rotor. El conductor está compuesto por dispositivos electrónicos de potencia y circuitos integrados, etc. Su función es: recibir las señales de arranque, parada y frenado del motor y controlar el arranque, parada y frenado del motor; Recibir la señal del sensor de posición y la señal de dirección positiva y negativa, controlar el encendido y apagado de cada tubo de potencia del puente inversor y generar un par continuo; Recibir instrucciones de velocidad y señales de retroalimentación de velocidad, controlar y ajustar la velocidad; Proporcionar protección y visualización, etc.

El motor de corriente continua tiene las características de una respuesta rápida y un gran par de arranque, que proporciona un rendimiento de par nominal desde la velocidad cero hasta la velocidad nominal, pero la ventaja del motor de corriente continua es su desventaja, ya que el motor de corriente continua produce un rendimiento de par constante bajo la carga nominal, y el campo magnético de la armadura y el campo magnético del rotor deben mantenerse en 90 °, que se logra con cepillos de carbono y conmutadores. Los cepillos y conmutadores de carbono producen chispas y polvos de carbono cuando el motor gira, por lo que además de causar daños en los componentes, el uso también está limitado. Los motores de CA no tienen cepillos de carbono y conmutadores, son libres de mantenimiento, robustos y duraderos, y son ampliamente utilizados, pero estas características deben lograrse a través de técnicas de control complejas para lograr un rendimiento comparable al de los motores de corriente continua. Hoy en día, el rápido desarrollo de la frecuencia de conmutación del módulo de potencia Semiconductor es mucho más rápido, lo que mejora el rendimiento del motor de accionamiento. Los microprocesadores también son cada vez más rápidos y permiten el control del motor de CA en el sistema de coordenadas cartesianas de doble eje giratorio, así como el control adecuado del motor de CA en el componente de corriente de doble eje, que es similar al control del motor de corriente continua y tiene un rendimiento comparable al del motor de corriente continua.

Características

1. se puede reemplazar la velocidad del motor de corriente continua, el inversor + la velocidad del motor de conversión de frecuencia, el motor de inducción + la velocidad del reductor;

2. tiene las ventajas de los motores de corriente continua tradicionales, y también elimina la estructura de cepillo de carbono y anillo deslizante;

3. puede funcionar a baja velocidad y alta potencia, lo que puede ahorrar que el reductor conduzca directamente una gran carga;

4. pequeño tamaño, peso ligero y gran producción;

5. excelentes características de par, buen rendimiento de par de media y baja velocidad, gran par de arranque y pequeña corriente de arranque;

6. regulación gradual de la velocidad, amplia gama de regulación de la velocidad y fuerte capacidad de sobrecarga;

7. arranque suave y parada suave, con buenas características de frenado, se pueden ahorrar los dispositivos de frenado mecánico o electromagnético originales;

8. alta eficiencia, el propio motor no tiene pérdida de excitación y pérdida de cepillo de carbono, eliminando el consumo de desaceleración de varios niveles, y la tasa de ahorro de energía integral puede alcanzar entre el 20% y el 60%.

9. alta fiabilidad, buena estabilidad, fuerte adaptabilidad y mantenimiento simple;

10. resistencia a la vibración de baches, bajo ruido, poca vibración, funcionamiento estable y larga vida útil;

11. sin chispas, especialmente adecuadas para lugares explosivos, tipo a prueba de explosiones;

12. elija el motor de campo magnético de onda trapezoidal y el motor de campo magnético de onda sinusoidal según sea necesario.

Aplicación

Los motores de corriente continua sin cepillo son muy utilizados, como automóviles, herramientas, control industrial, automatización y aeroespacial. en general, los motores de corriente continua sin cepillo se pueden dividir en los siguientes tres usos principales:

Aplicaciones de carga continua: se requiere principalmente una cierta velocidad, pero la precisión de la velocidad en el sitio no es alta, como ventiladores, bombas, secadores de pelo y otras aplicaciones, tales aplicaciones son de bajo costo, la mayoría de las cuales utilizan el control de anillo abierto.

Aplicación de carga variable: principalmente la aplicación en la que la velocidad necesita cambiar dentro de un cierto rango, tiene mayores requisitos para las características de velocidad del motor y las características del tiempo de respuesta dinámica. Por ejemplo, los electrodomésticos, secadores y compresores son un buen ejemplo, y el costo del sistema de la industria automotriz en el control de bombas de aceite, controladores eléctricos, control de motores, etc. es relativamente alto.

Aplicaciones de posicionamiento: la mayoría de las aplicaciones de control industrial y control automático pertenecen a esta categoría. tales aplicaciones generalmente completan la transmisión de energía, por lo que tienen requisitos especiales para la respuesta dinámica y el par de la velocidad, y los requisitos para el controlador también son altos. La medición de la velocidad puede utilizar fotoelectricidad y algunos equipos de sincronización. El control de procesos, el control de máquinas y el control de transporte son muchas de estas aplicaciones.

Los motores sin cepillo de utilidad están estrechamente relacionados con el desarrollo de la tecnología electrónica, la tecnología microelectrónica, la tecnología digital, la tecnología de control automático y la ciencia de materiales. No se limita a los campos de ca y dc, sino que también involucra los campos de electricidad, conversión de energía de generación de energía y detección de señales. En el campo de los motores, hay muchas variedades de nuevos motores sin cepillo, pero debido a las limitaciones de precios, los motores sin cepillo con excelente rendimiento no se han utilizado ampliamente. Las siguientes son las principales exploraciones e Investigaciones sobre nuevos motores sin cepillo.