Zgodovina motorjev se je začela z odkritjem elektromagnetnih pojavov v začetku 19. stoletja in je postopoma postala eden najpomembnejših elektronskih sistemov v industrijski dobi. Z razvojem tehnologije so inženirji in tehniki izumili številne vrste motorjev, vključno z enosmernimi (DC) motorji, indukcijskimi motorji in sinhronimi motorji.
Kot vrsta sinhronskega motorja s trajnimi magneti (PMSM) imajo brezkrtačni motorji dolgo zgodovino. Vendar se v zgodnjih dneh zaradi težav pri zagonu in spreminjanju hitrosti ni široko uporabljal, razen za industrijske aplikacije z dragimi krmilnimi mehanizmi. Vendar pa so se v zadnjih letih z izboljšanjem močnih trajnih magnetov in povečanjem ozaveščenosti ljudi o varčevanju z energijo brezkrtačni motorji hitro razvili na različnih področjih.
Razlika med enosmernimi krtačnimi motorji in brezkrtačnimi motorji
Krtačeni enosmerni motor (običajno imenovan enosmerni motor) ima značilnosti dobrega nadzora, visoke učinkovitosti in enostavne miniaturizacije. Je najpogosteje uporabljen tip motorja. V primerjavi z enosmernim brušenim motorjem brezkrtačni motor ne potrebuje krtačk in komutatorjev, zato ima dolgo življenjsko dobo, je enostaven za vzdrževanje in ima nizek hrup pri delovanju. Poleg tega nima le visoke vodljivosti enosmernega motorja, ampak ima tudi visoko stopnjo strukturne svobode in ga je enostavno vgraditi v opremo. Zaradi teh prednosti se je uporaba brezkrtačnih motorjev postopoma razširila. Trenutno se pogosto uporablja v industrijski opremi, opremi za pisarniško avtomatizacijo in gospodinjskih aparatih.
Delovni pogoji brezkrtačnih motorjev
Ko brezkrtačni motor deluje, se trajni magnet najprej uporablja kot rotor (vrtljiva stran), tuljava pa kot stator (fiksna stran). Nato zunanje invertersko vezje krmili preklop toka na tuljavo glede na vrtenje motorja. Brezkrtačni motor se uporablja skupaj z inverterskim vezjem, ki zaznava položaj rotorja in vnaša tok v tuljavo glede na položaj rotorja.
Obstajajo tri glavne metode za zaznavanje položaja rotorja: ena je zaznavanje toka, ki je nujen pogoj za krmiljenje, usmerjeno v magnetno polje; drugo je zaznavanje Hallovega senzorja, ki uporablja tri Hallove senzorje za zaznavanje položaja rotorja skozi magnetno polje rotorja; tretja je zaznavanje inducirane napetosti, ki zaznava položaj rotorja prek inducirane spremembe napetosti, ki nastane zaradi vrtenja rotorja, kar je ena od metod zaznavanja položaja induktivnega motorja.
Za brezkrtačne motorje obstajata dva osnovna načina krmiljenja. Poleg tega obstajajo nekatere metode nadzora, ki zahtevajo zapletene izračune, kot sta vektorski nadzor in nadzor šibkega polja.
Pogon s kvadratnimi valovi
V skladu s kotom vrtenja rotorja se preklopno stanje močnostnega elementa inverterskega vezja preklopi, nato pa se trenutna smer statorske tuljave spremeni, da zavrti rotor.
Sinusni pogon
Rotor se vrti z zaznavanjem kota vrtenja rotorja, ustvarjanjem trifaznega izmeničnega toka s faznim zamikom 120 stopinj v inverterskem vezju in nato spreminjanjem smeri toka in velikosti statorske tuljave.
Brezkrtačni enosmerni motorji se trenutno pogosto uporabljajo na različnih področjih, vključno z gospodinjskimi aparati, avtomobilsko elektroniko, industrijsko opremo, pisarniško avtomatizacijo, roboti in prenosno potrošniško elektroniko. V prihodnosti bo z nenehnim napredkom tehnologije motorjev uporaba brezkrtačnih enosmernih motorjev imela širši razvojni prostor.
