Dankzij de verbetering van nieuwe batterij- en elektronische besturingstechnologie zijn de ontwerp- en productiekosten van borstelloze gelijkstroommotoren aanzienlijk gedaald. Hierdoor zijn handige oplaadbare gereedschappen met een borstelloze gelijkstroommotor steeds gangbaarder geworden en worden ze op grotere schaal toegepast. Ze worden veel gebruikt in de industriële productie, assemblage en onderhoud, met name in de economische ontwikkeling. Ook de vraag vanuit huishoudens neemt toe en de jaarlijkse groei is aanzienlijk hoger dan die van andere sectoren.
2. Handige oplaadbare elektrische gereedschapsmotor, toepassingstype
2.1 Geborstelde gelijkstroommotor
De conventionele borstelloze DC-motor bestaat uit een rotor (as, ijzeren kern, wikkeling, commutator, lager), een stator (behuizing, magneet, eindkap, enz.), een koolborstelassemblage, een koolborstelarm en andere onderdelen.
Werkingsprincipe: De stator van een gelijkstroommotor met borstels is voorzien van een vaste hoofdpool (magneet) en borstels, en de rotor is voorzien van een ankerwikkeling en een commutator. De elektrische energie van de gelijkstroomvoeding komt via de koolborstels en de commutator in de ankerwikkeling terecht, waardoor een ankerstroom ontstaat. Het magnetische veld dat door de ankerstroom wordt opgewekt, werkt samen met het hoofdmagnetische veld om een elektromagnetisch koppel te genereren, waardoor de motor gaat draaien en de belasting aandrijft.
Nadelen: Door de aanwezigheid van koolborstels en een commutator is de betrouwbaarheid van borstelmotoren laag, met kans op storingen, stroominstabiliteit, een korte levensduur en vonken op de commutator die elektromagnetische interferentie veroorzaken.
2.2 Borstelloze gelijkstroommotor
De conventionele borstelloze DC-motor bestaat uit een motorrotor (as, ijzeren kern, magneet, lager), een stator (behuizing, ijzeren kern, wikkeling, sensor, eindkap, enz.) en besturingscomponenten.
Werkingsprincipe: Een borstelloze DC-motor bestaat uit een motorbehuizing en een driver en is een typisch mechatronisch product. Het werkingsprincipe is hetzelfde als dat van een borstelmotor, maar de traditionele commutator en koolborstel zijn vervangen door een positiesensor en een stuurkabel. De stroomrichting wordt omgezet door een stuurcommando dat wordt afgegeven door het sensorsignaal, waardoor de commutatie plaatsvindt. Dit zorgt voor een constant elektromagnetisch koppel, stuurt de motor aan en zorgt ervoor dat deze gaat draaien.
Analyse van borstelloze DC-motoren in elektrisch gereedschap
3. Voordelen en nadelen van de toepassing van BLDC-motoren
3.1 Voordelen van de BLDC-motor:
3.1.1 Eenvoudige structuur en betrouwbare kwaliteit:
De commutator, koolborstel, borstelarm en andere onderdelen moeten worden verwijderd, er is geen commutatorlassen nodig, afwerkingsproces.
3.1.2 Lange levensduur:
Door elektronische componenten te gebruiken ter vervanging van de traditionele commutatorstructuur, worden problemen zoals koolborstels, commutatorvonken, mechanische slijtage en andere oorzaken van een korte levensduur van de motor geëlimineerd, waardoor de levensduur van de motor aanzienlijk wordt verlengd.
3.1.3 Stil en zeer efficiënt:
Door het ontbreken van koolborstels en een commutatorstructuur worden vonken en mechanische wrijving tussen de koolborstels en de commutator vermeden. Dit voorkomt lawaai, warmteontwikkeling, energieverlies en een lagere efficiëntie van de motor. De efficiëntie van een borstelloze DC-motor ligt tussen de 60 en 70%, maar kan oplopen tot 75 tot 90%.
3.1.4 Bredere mogelijkheden voor snelheidsregeling en -controle:
Dankzij nauwkeurige elektronische componenten en sensoren kunnen de uitgangssnelheid, het koppel en de positie van de motor precies worden geregeld, waardoor intelligente en multifunctionele toepassingen mogelijk worden.
Geplaatst op: 29 mei 2023