Summary:...
Короткий ответ: бесщеточные двигатели постоянного тока и синхронные двигатели переменного тока очень похожи с точки зрения конструкции и работы. Некоторые производители могут даже сгруппировать их вместе в секции синхронного двигателя с постоянными магнитами. Однако ключевым отличием является обмотка катушки статора и соответствующая обратная ЭДС для каждого двигателя. Это дает им разные рабочие характеристики и обусловливает их собственную технологию привода.
Структурное сходство
Несмотря на особенности их названий, как бесщеточные двигатели постоянного тока, так и синхронные двигатели переменного тока являются бесщеточными, и оба работают с синхронными скоростями. Бесщеточные означает, что они полагаются на электронные устройства (обычно датчики Холла) вместо механических угольных щеток для управления током, подаваемым на обмотки. А синхронизация означает, что их магнитные обмотки ротора и статора вращаются с синхронной частотой или с синхронной скоростью.
Как бесщеточные двигатели постоянного тока, так и синхронные двигатели переменного тока имеют постоянные магниты, встроенные в ротор (обычно 4 или более). Магнит ротора может быть ферритовым, что дешевле, но плотность магнитного потока относительно низкая. Или редкоземельный сплав (например, неодим), который имеет высокую плотность магнитного потока, но в некоторых справочниках его цена очень высока. Статор состоит из металлических пластин, а обмотки (обычно три) размещены в продольных пазах.
Постоянные магниты ротора создают магнитный поток ротора, а ток, приложенный к обмоткам статора, создает электронные магнитные полюса. Когда положение статора таково, что полюс N ротора близок к полюсу N статора, два полюса отталкиваются друг от друга, и создается крутящий момент.
Разница в работе и производительности
В бесщеточном двигателе постоянного тока обмотка статора намотана в форме трапеции, а генерируемая противодвижущая сила имеет трапециевидную форму волны. Из-за трапециевидной формы сигнала достигается необходимый постоянный ток для лучшей производительности. Напротив, синхронные двигатели переменного тока имеют синусоидальную намотку и создают синусоидальную противоэлектродвижущую силу. Следовательно, для получения лучших характеристик им требуется синусоидальный ток.
Этот тип тока будет влиять на общий шум, создаваемый двигателем. Трапециевидный ток, используемый в
бесщеточные мотор-редукторы постоянного тока имеет тенденцию производить огромный слуховой и электронный шум по сравнению с синхронными двигателями переменного тока с синусоидальными приводами.
Коммутация, которая заключается в преобразовании фазного тока двигателя в соответствующую электронную катушку, которая определяется положением статора. В бесщеточном двигателе постоянного тока положение ротора обычно контролируется тремя датчиками Холла. И коммутация осуществляется через шесть шагов или каждые 60 электронных углов. Поскольку коммутация является прерывистой, колебания крутящего момента будут генерироваться во время каждой коммутации (каждые 60 градусов).
Благодаря единственному датчику Холла или угловому датчику в сочетании с логикой управления синхронные двигатели переменного тока могут получать выгоду от постоянного контроля положения ротора. Поскольку коммутация является непрерывной, синхронный двигатель переменного тока может работать без колебаний крутящего момента. Однако коммутация синуса требует более сложных алгоритмов управления, чем трапецеидальная коммутация.
Хотя конструкция очень последовательна, разница между постоянным током и обратной ЭДС в бесщеточных двигателях постоянного тока и переменного тока с постоянными магнитами является важной разницей. С точки зрения управления и производительности очень важным фактором является применение соответствующего постоянного тока и управления.
EN
