Inledning: DC-motorer används ofta i vårt dagliga liv, från små hushållsapparater till stor industriell bilutrustning. Det finns ett stort antal DC-motorer. Likströmsmotorer är generellt indelade i två kategorier: likströmsmotorer med lindande magnetfält och likströmsmotorer med permanent magnetfält.
Borstade DC-motorer och borstlösa DC-motorer
Som de två typer av motorer som ofta nämns är den största skillnaden mellan de två borsten. Den borstade DC-motorn använder permanent magnetisk kraft som stator, spolen lindas på rotorn och energin överförs genom den mekaniska verkan av kolborsten och kommutatormaskinen. Det är därför det kallas en borstad DC-motor, medan det inte finns någon mekanisk komponent såsom en kommutator mellan rotorn och statorn på den borstlösa DC-motorn.
Nedgången av borstade DC-motorer beror på det faktum att högpresterande kraftenheter som motoromkopplare är mer praktiska, mer ekonomiska och pålitliga i kontrollläge, och ersätter fördelarna med borstade motorer. För det andra har borstlösa likströmsmotorer inget borstslitage och har fler fördelar när det gäller elektriskt brus och mekaniskt brus, energieffektivitet, tillförlitlighet och livslängd.
Borstade motorer är dock fortfarande ett pålitligt val för lågkostnadsapplikationer. Med rätt styrenhet och omkopplare kan bra prestanda uppnås. Eftersom nästan inga elektroniska styranordningar krävs blir hela motorstyrsystemet ganska billigt. Dessutom kan det spara det utrymme som krävs för kablar och kontakter, och minska kostnaderna för kablar och kontakter, vilket är mycket kostnadseffektivt i applikationer som inte kräver energieffektivitet.
DC-motorer och drivenheter
Motorer och drivenheter är oskiljaktiga, särskilt på senare år har marknadsförändringar ställt högre krav på motordrivningar. Först och främst finns det höga krav på tillförlitlighet. Olika skyddsfunktioner är nödvändiga, och inbyggd strömbegränsning krävs för att styra motorns ström när motorn startar, stannar eller stannar. Dessa är alla förbättringar i tillförlitlighet.
Högeffektiva drivstyrningsalgoritmer såsom digital styrteknik för motorrotation som uppnås genom hastighetskontroll och fasstyrning, och högprecisionsteknik för positioneringsstyrning som krävs av ställdon är oumbärliga för utvecklingen av högpresterande motorapplikationssystem. Detta kräver effektiva drivkontrollalgoritmer som designers enkelt kan använda. Och nu kommer många tillverkare att maskinvara algoritmen direkt och tillämpa den på drivrutinen IC, vilket är bekvämare för designers att använda. Bekväm enhetsdesign är nu mer populär.
Stabilitet kräver också stöd av körteknik. Optimeringen av drivande vågform har en stor inverkan på att reducera motorljud och vibrationer. Excitationsdrivteknik som lämpar sig för olika motormagnetiska kretsar kan kraftigt minska stabiliteten hos motorer när de arbetar. Dessutom är det den kontinuerliga strävan efter lägre strömförbrukning och högre effektivitet.
Rollen för halvbrosdrift, en typisk drivmetod för DC-motorer, är att generera AC-triggersignaler genom kraftrör, och därigenom generera stora strömmar för att driva motorn ytterligare. Jämfört med helbrygga är halvbrodrivande kretsar relativt låga i kostnad och lättare att bilda. Halvbryggkretsar är benägna att försämra vågformen och interferens mellan oscillationsomvandlingar. Helbryggkretsar är dyrare och mer komplexa och är inte lätta att producera läckage.
Den populära PWM-frekvensomriktaren är redan en allmänt använd drivlösning i DC-motorer. En av anledningarna är att den kan minska strömförbrukningen för drivkraftförsörjningen och används i allt större utsträckning. Många PWM-lösningar för motorer har nu uppnått en hög nivå när det gäller att förbättra bred driftcykel, frekvenstäckning och minska strömförbrukningen.
När borstade motorer drivs av PWM, kommer kopplingsförlusten att öka med ökningen av PWM-frekvensen. När man minskar strömrippel genom att öka frekvensen är det nödvändigt att balansera frekvens och effektivitet. Sinusvågsexciterings-PWM-driften i den borstlösa motorn är också en utmärkt lösning när det gäller effektivitet, även om den är mer komplicerad.
Sammanfattning
I takt med att funktionskraven på terminalmarknaden förändras ökar kraven på DC-motorprestanda och energieffektivitet gradvis. Oavsett om du använder en borstad likströmsmotor eller en borstlös likströmsmotor, är det nödvändigt att välja lämplig drivteknik i enlighet med scenens behov för att uppnå mer tillförlitlig, stabil och effektiv motordrift.
