Išorinis rotorius ir vidinis rotorius: Išsamus variklio be šepetėlių paaiškinimas

 

Bestelies DC varikliai (BLDC) buvo plačiai naudojami keliose pramonės šakose dėl jų didelio efektyvumo, maža priežiūra ir ilgas tarnavimas, pradedant pramonine automatizavimu ir intelektualia gamyba iki plataus vartojimo elektronikos, elektrinių transporto priemonių ir dronų sistemų.

 

Tačiau tokiose įvairiose taikymo scenarijuose viena variklio struktūra negali atitikti visų veikimo reikalavimų. Siekdami geriau prisitaikyti prie skirtingų naudojimo sąlygų, varikliai be šepetėlių sukūrė dvi įprastas struktūrines formas: vidinį rotorių ir išorinį rotorių.

 

Tarp šių dviejų konstrukcijų yra esminiai skirtumai, kalbant apie konstrukciją, galios našumą ir taikymo kryptį. Supratimas apie savo darbo principus ir privalumus bei trūkumus padės inžinieriams priimti tinkamesnius sprendimus projektuojant projektą ar gaminių pasirinkimą.

 

Projektuojant be šepetėlių nuolatinės srovės variklio (BLDC), „rotorius" reiškia besisukančią dalį, kurioje yra nuolatinių magnetų, o „statorius" reiškia fiksuotą dalį, kurioje yra apvijos ritės. Pagal šių dviejų dalių padėties ryšį, variklius be šepetėlių gali būti padalytas į vidinę rotoriaus struktūrą ir išorinę rotoriaus struktūrą.

 

Norėdami geriau suprasti šiuos du dizainus, pirmiausia pateikiame jų darbo principus ir mechanines struktūras.

 

2.1 Vidinis rotoriaus BLDC variklis

Vidiniame rotoriaus variklyje rotorius yra variklio centre, apsuptas statoriaus apvijų. Kai srovė praeina per statoriaus ritinius, ji sukuria besisukantį magnetinį lauką, kuris varo rotorių viduje, kad sukastų.

 

Savybės:

· Maža rotoriaus masė, maža inercija ir greitas atsako greitis

· Labiau tinkamos vietoms, kurioms reikalingas didelis greitis ir tikslus valdymas

· Geras šilumos išsklaidymo veikimas, nes statorius yra arti variklio korpuso, kuris gali lengviau atlikti šilumą

2.2 Išorinis rotoriaus BLDC variklis

Išorinis rotoriaus variklis turi priešingą struktūrą: statorius yra fiksuotas viduje, o rotorius, kuriame yra nuolatiniai magnetai, supa statorių kaip besisukantis korpusas.

 

Savybės:

· Didelė rotoriaus korpuso masė ir didelis inercijos momentas

· Tinka mažam greičiui, dideliam sukimo momentui

· Kadangi statorius yra viduje, šilumos išsklaidymo efektyvumas yra šiek tiek silpnas, o struktūriniam optimizavimui reikalingas šilumos išsklaidymas

 

Renkantis variklį be šepetėlių, svarbu suprasti skirtingų konstrukcijų veikimą. Šiame skyriuje bus palyginti faktiniai išorinio rotoriaus ir vidinio rotoriaus variklių, iš trijų pagrindinių matmenų, našumo skirtumai: stabilumas, sukimo momento veikimas ir šilumos išsklaidymas.

 

Kad būtų lengviau suprasti, mes taip pat pateiksime naudojimo pasirinkimo pasiūlymus po kiekvieno elemento.

1. Stabilumas (sklandus bėgimas)

Vidinis rotoriaus variklis be šepetėlių

· Maža rotoriaus masė ir maža sukimosi inercija

· Labai draugiška greitai pradėti ir sustoti ir tiksliai valdyti

· Dažniausiai naudojamas valdymo sistemose, kurioms reikalingas didelis atsakas, pavyzdžiui, pramoniniai robotai, servo pavaros ir kt.

 

Išorinis rotoriaus variklis be šepetėlių

· Didelė rotoriaus masė ir aukšta sukimosi inercija

· Sklandesnis veikimas ir mažiau vibracijos

· Tinka nuolatiniam mažo greičio veikimui, pavyzdžiui, ventiliatoriams, orlaiviams, aušinimo sistemoms ir kt.

 

2 sukimo momento išvestis

Išorinis rotoriaus variklis be šepetėlių

· Kadangi nuolatinis magnetas yra didesnio sukimosi spinduliu, sukuriamas sukimo momentas yra didesnis

· Ypač tinkamas programoms, kurioms reikalingas didelis pradinis sukimo momentas ir didelė apkrova mažu greičiu, pavyzdžiui, elektriniai dviračiai, elektriniai įrankiai ir kt.

 

Vidinis rotoriaus variklis be šepetėlių

· Mažas sukimo momentas, tačiau tinkamas greitaeigiai veikimui

· Labiau tinkamos šviesos apkrovos, greitaeigių perdavimo sistemoms

3 šiluminis valdymas

Vidinis rotoriaus variklis be šepetėlių

- · - Statoriaus apvija yra arti variklio korpuso, todėl šilumą galima lengvai atlikti ir paleisti

- ·- labiau tinka ilgalaikiam didelės galios veikimui

 

Išorinis rotoriaus variklis be šepetėlių

- · - Statoriaus viduje, todėl šilumos negalima tiesiogiai išsklaidyti

- · - Šilumos išsklaidymo dizainui reikia papildomo optimizavimo, pavyzdžiui, pridėti ventiliatorių arba naudoti šilumos laidines konstrukcines medžiagas

 

Veiklos palyginimo suvestinės lentelė:

Našumo dimensija	Vidinis rotoriaus variklis be šepetėlių	Išorinis rotoriaus variklis be šepetėlių
Operacijos stabilumas	⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐
Atsakymo greitis	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐
Pradinis sukimo momentas	⭐⭐	⭐⭐⭐⭐
Šilumos išsklaidymo efektyvumas	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐

 

 

Supratę variklių be šepetėlių struktūrą ir našumo charakteristikas, atrankos šerdis yra: skirtingiems darbo scenarijams reikalingos skirtingos projektavimo orientacijos.

Toliau pateikiami išorinio rotoriaus ir vidinių rotoriaus variklių taikymo bendrose pramonės šakose palyginimas, taip pat rekomenduojami struktūriniai tipai.

Bendrosios programos ir struktūrinės atrankos pasiūlymai:

Taikymo scenarijus	Rekomenduojama struktūra	Priežastis
Dronai, modelis orlaivis	Išorinis rotorius	Didelis pradinis sukimo momentas, stabilus veikimas mažu greičiu, tinkamas sraigto traukos valdymui
Pramoniniai robotai	Vidinis rotorius	Greitas atsakymas, maža inercija, tinkama tiksliam valdymui ir greitam pradžia ir sustabdymui
Elektriniai motoroleriai, elektriniai dviračiai	Išorinis rotorius	Kai reikia didelio sukimo momento ir kompaktiškos struktūros, dažnai naudojami stebulės tipo išoriniai rotoriaus varikliai.
CNC staklės, servo sistemos	Vidinis rotorius	Didesnis stabilumo ir valdymo tikslumas, palaikant uždaro ciklo valdymo sistemas
Ventiliatorius, aušinimo sistema	Išorinis rotorius	Mažas greitis ir stabilus veikimas, maža vibracija, tinkama nuolatiniam veikimui
Medicininė įranga (pvz., Švirkštų siurbliai, infuzijos siurbliai)	Vidinis rotorius	Didelis kontrolės tikslumas ir žemas eksploatavimo triukšmas
Elektriniai įrankiai (atsuktuvai, vejapjovės)	Išorinis rotorius	Didelis pradinis sukimo momentas, tinkamas progoms, dažnai svyruojant apkrovai

 

Scenarijaus analizės taškai:

Jei įrangai reikia greito atsako, tikslios padėties nustatymo ir ilgalaikio stabilaus veikimo, pavyzdžiui, robotų ir servo sistemų → Rekomenduojama pasirinkti vidinį rotoriaus variklį.

· Jei įrangai reikia stiprių pradinių galimybių, stabilios mažo greičio išėjimo ir kompaktiškos konstrukcijos konstrukcijos, tokios kaip elektrinės transporto priemonės, ventiliatoriai ir dronai → Rekomenduojama naudoti išorinį rotoriaus variklį.

· Kai kuriuos mišrius reikalavimus (pvz., Medicininę įrangą) galima išsamiai įvertinti remiantis kontrolės strategija ir struktūriniu išdėstymu.

 

Nesvarbu, VSD gali pateikti patikimą sprendimą.Kaip profesionalus nuolatinės srovės variklio gamintojas be šepetėlių, Mes ne tik teikiame standartizuotus produktus, bet ir palaikome gilų pritaikymą, kad atitiktume įvairius sudėtingus programų reikalavimus.

 

Štai svarbios priežastys, kodėl mes aptarnaujame savo klientus:

1. Visiška produkto linija: visiškai aprėpti vidinius ir išorinius rotorius

Pateikite skirtingų dydžių, įtampų ir galios lygių be šepetėlių variklius

Palaiko kompaktišką išorinio rotoriaus struktūros dizainą ir taip pat palaiko greitą vidinį rotoriaus produktus

Pasirenkami salės jutikliai, kodavimo įrenginiai, pavarų dėžės ir kiti komponentai, kad būtų lengva integruotis sistema

 

2. Gilios pritaikymo galimybės sutrumpinti projekto kūrimo ciklus

Palaikykite klientus pateikti parametrus ar programos foną, tinkinti variklio dydį, ritinių parametrus, sąsajos struktūrą

Pateikite 3D brėžinius ir modeliavimo duomenis, kad pagreitintumėte mokslinius tyrimus ir plėtrą

Nuo imties kūrimo iki partijos pristatymo, viso proceso techninio doko ir kokybės valdymo

 

3. Kokybės ir sertifikavimo užtikrinimas

Gamykla praėjo ISO 9001 ir IATF 16949 kokybės valdymo sistemos sertifikavimas

Motoriniai produktai atitinka tarptautinius standartus, tokius kaip CE ir ROHS

Pateikite gamyklos tikrinimo ataskaitas ir užtikrinkite nuoseklumo užtikrinimą, kad kiekvienas variklis būtų atsekamas ir patikrinamas

 

Jei ieškote be šepetėlių variklio tiekėjo, turinčio patikimą našumą, pritaikymo palaikymą ir tarptautinį sertifikatą, VSD yra patikimas partneris. Sveiki atvykę į mus, kad gautumėte pavyzdžių, techninės informacijos ar paramos plėtrai.

 

Galiausiai: pasirinkite tinkamą struktūrą, kad pagerintumėte našumą

Variklio be šepetėlių struktūra nėra tik inžinerinio dizaino dalis, ji tiesiogiai veikia viso prietaiso veikimą. Išorinio rotoriaus ar vidinio rotoriaus pasirinkimas nėra paprastas parametrų palyginimas, o sistemingas sprendimas, pagrįstas „taikymo tikslu".

· Jei jūsų projektui reikia didelio greičio, greito atsako ir didelio valdymo tikslumo - vidinis rotoriaus variklis gali būti tinkamesnis pasirinkimas.

· Jei jums labiau rūpi mažo greičio stabilumas, didelio sukimo momento išėjimas ir kompaktiška struktūra, išorinis rotoriaus variklis turi daugiau pranašumų.

 

Supratę pagrindinius principus, našumo skirtumus ir tipiškus šių dviejų motorinių struktūrų pritaikymą, tikimės, kad galite padaryti savo pasirinkimą užtikrintume ir sukurti patikimesnę bei efektyvesnę sistemą.