A motorok története az elektromágneses jelenségek felfedezésével kezdődött a 19. század elején, és fokozatosan az ipari korszak egyik legfontosabb elektronikai rendszerévé vált. A technológia fejlődésével a mérnökök és technikusok sokféle motort feltaláltak, beleértve az egyenáramú (DC) motorokat, az indukciós motorokat és a szinkronmotorokat.
Az állandó mágneses szinkronmotorok (PMSM) típusaként a kefe nélküli motorok hosszú múltra tekintenek vissza. A kezdeti időkben azonban az indítási és sebességváltási nehézségek miatt nem terjedt el széles körben, kivéve a drága vezérlőmechanizmusokkal rendelkező ipari alkalmazásokat. Az utóbbi években azonban a nagy teljesítményű állandó mágnesek fejlesztésével és az emberek energiatakarékossági tudatosságának fokozásával a kefe nélküli motorok gyorsan fejlődtek különböző területeken.
A különbség az egyenáramú kefés motorok és a kefe nélküli motorok között
Az egyenáramú kefés motor (általában egyenáramú motornak nevezik) a jó irányíthatóság, a nagy hatékonyság és az egyszerű miniatürizálás jellemzői. Ez a leggyakrabban használt motortípus. Az egyenáramú kefés motorhoz képest a kefe nélküli motorhoz nincs szükség kefékre és kommutátorokra, így hosszú élettartamú, könnyen karbantartható és alacsony működési zajjal rendelkezik. Ezen túlmenően nem csak az egyenáramú motor magas irányíthatóságával rendelkezik, hanem nagyfokú szerkezeti szabadsággal is rendelkezik, és könnyen beépíthető a berendezésbe. Ezen előnyöknek köszönhetően a kefe nélküli motorok alkalmazása fokozatosan bővült. Jelenleg széles körben használják ipari berendezésekben, irodai automatizálási berendezésekben és háztartási készülékekben.
Kefe nélküli motorok működési feltételei
Amikor a kefe nélküli motor működik, először az állandó mágnest használják forgórészként (forgó oldal), a tekercset pedig állórészként (rögzített oldal). Ezután a külső inverter áramkör vezérli az áram átkapcsolását a tekercsre a motor forgásának megfelelően. A kefe nélküli motort az inverter áramkörrel együtt használják, amely érzékeli a forgórész helyzetét, és a forgórész helyzetének megfelelően áramot vezet a tekercsbe.
A forgórész helyzetérzékelésére három fő módszer létezik: az egyik az áramérzékelés, amely a mágneses térorientált vezérlés szükséges feltétele; a második a Hall-érzékelő érzékelése, amely három Hall-érzékelőt használ a forgórész helyzetének érzékelésére a rotor mágneses mezőjén keresztül; a harmadik az indukált feszültségérzékelés, amely a forgórész forgása által generált indukált feszültségváltozáson keresztül érzékeli a forgórész helyzetét, amely az induktív motor egyik helyzetérzékelési módszere.
Két alapvető vezérlési módszer létezik a kefe nélküli motorokhoz. Ezen kívül vannak olyan szabályozási módszerek, amelyek bonyolult számításokat igényelnek, mint például a vektorvezérlés és a gyenge térvezérlés.
Négyzethullámú hajtás
A forgórész elfordulási szögének megfelelően az inverter áramkör teljesítményelemének kapcsolási állapotát kapcsolják, majd az állórész tekercsének áramirányát megváltoztatják a forgórész forgatásához.
Szinuszos hajtás
A forgórész forgatása a forgórész forgásszögének érzékelésével történik, az inverter áramkörében 120 fokos fáziseltolású háromfázisú váltakozó áramot állítanak elő, majd az állórész tekercsének áramirányát és méretét változtatják.
A kefe nélküli egyenáramú motorokat jelenleg széles körben használják különféle területeken, beleértve a háztartási készülékeket, az autóelektronikát, az ipari berendezéseket, az irodai automatizálást, a robotokat és a hordozható fogyasztói elektronikát. A jövőben a motortechnológia folyamatos fejlődésével a kefe nélküli egyenáramú motorok alkalmazása szélesebb fejlesztési tere lesz.
