При проектировании компактного привода с двигателем постоянного тока пользователь должен сначала сделать выбор: выбрать коллекторный (постоянный ток) или бесщеточный (BLDC) двигатель?
Несомненно, оба типа двигателей имеют свои преимущества и недостатки, но какой тип больше подходит для конкретного применения? Это требует анализа характеристик двух:
1. Срок службы
Система коммутации коллекторного двигателя напрямую влияет на срок его службы, а на систему коммутации напрямую влияют условия нагрузки. Большой ток, высокая скорость, обратное движение и вибрация высокой интенсивности, возникающие во время работы, сокращают срок его службы;
Бесщеточный двигатель отменяет конструкцию с механической коммутацией и использует электронную коммутацию, что значительно продлевает срок службы и снижает потребность в техническом обслуживании, а также позволяет относительно точно оценить срок службы двигателя. Например, шариковый подшипник ограничит срок службы двигателя, который может быть весьма значительным. Срок службы двигателя можно точно определить по расчетному сроку службы подшипника.
2. Скорость двигателя и крутящий момент
На щеточный двигатель влияет система коммутации, и рабочая скорость обычно ниже 10000 об/мин. При работе на превышении скорости срок службы двигателя значительно сокращается из-за повышенного электрического и механического износа;
Бесщеточные двигатели того же размера и магнитной структуры могут работать на более высоких скоростях, даже выше 100000 об/мин;
Что касается крутящего момента, пусковой момент щеточного двигателя лучше, чем у бесщеточного двигателя. По сравнению с бесщеточным двигателем пусковое сопротивление коллекторного двигателя мало (индуктивное реактивное сопротивление), а изменение скорости стабильно.
4. Условия окружающей среды для использования двигателя
Щеточные системы коммутации могут генерировать искры, которые могут вызывать электромагнитные помехи, а графитовая пыль от графитовых щеток может загрязнять чистые помещения, вакуумные или оптические приборы.
5. Управление двигателем и работа
Щеточный двигатель прост в эксплуатации, если на двух соединительных клеммах имеется достаточное напряжение, двигатель может начать работать;
Для бесщеточных двигателей требуется дополнительное электронное оборудование управления коммутацией, а проводка более сложная;
Но когда требуется точное управление, стоимость управляющего оборудования, датчиков и затрат на проводку одинакова для обоих типов двигателей.
Подвести итог:
Бесщеточные двигатели для высокоскоростных приложений имеют преимущества;
Бесщеточный двигатель с длительным сроком службы имеет преимущества;
Адаптивность бесщеточного двигателя сильнее;
В приложениях, требующих быстрого ускорения и высокого пускового момента, больше подходят коллекторные двигатели;
Простые приводные приложения имеют то преимущество, что проводка щеточного двигателя и затраты на управление аналогичны точному управлению.
