Motorlar ve motor kontrolörleri, başta tıbbi ve robotik uygulamalar olmak üzere birçok alanda önemli bir rol oynamaktadır. Buna ek olarak, son zamanlarda popüler olan yeni enerjili araç alanı, küçük, yüksek verimli, yüksek ve düşük torklu ve yüksek güçlü ve düşük güçlü motorlar için giderek daha belirgin bir talebe sahiptir.
Bu uç cihazlar fırçalanmış DC motorlar, fırçasız DC (BLDC) motorlar veya ikisinin bir kombinasyonu arasından seçim yapabilir. Çoğu motor Faraday'ın endüksiyon yasasına göre çalışır. Yine de, fırçalanmış ve fırçasız motorlar ile uygulama alanları arasında önemli farklılıklar vardır.
Fırçalanmış motorlar ve fırçasız motorlar arasındaki farkı tanıtalım. İlk olarak, fırçalanmış DC motorları tanıtacağız.
Fırçalanmış DC Motor
1900'lerin sonlarından bu yana, fırçalanmış DC motorlar en basit tahrik motoru türlerinden biri olmuştur ve bugün tipik bir fırçalanmış DC motor bir armatür (rotor olarak da adlandırılır), komütatör, fırçalar, şaft ve alan mıknatıslarından oluşur. Tabii ki, fırçalanmış motorun aynı anda çalışma için gereken DC gücünü veya pil gücünü sağlaması ve dönen manyetik alandan dönme torkunu elde etmesi ve böylece kinetik enerji çıkışı sağlaması gerekir.
1. Basit yapı, genel DC fırça motoru armatür veya rotor, komütatör, fırça, şaft ve alan mıknatısı içerir. Tabii ki, bir pil veya güç kaynağı gereklidir. Bir motorun özellikleri, yapıldığı malzemeye, etrafına sarılmış bobinlerin sayısına ve bobinlerin yoğunluğuna bağlıdır. Armatür veya rotor bir elektromıknatıstır ve alan mıknatısı kalıcı bir mıknatıstır. Komütatör, güç kaynağının pozitif ve negatif kutuplarına bağlı fırçalarla fiziksel temas kuran şaft etrafında bölünmüş bir halka cihazıdır.
2. Şaftın etrafında bir komütatör, komütatöre pozitif ve negatif yükler iletmek için güç kaynağının zıt kutuplarına bağlı fırçalarla temas halindedir. Fırçalar, rotoru, komütatörden zıt polarite gücünü girerek üretilen manyetik alanla dönmeye zorlar. Dönüş yönü saat yönünde ve/veya saat yönünün tersidir ve fırçaların polaritesi değiştirilerek motorun ileri ve geri dönüşü gerçekleştirilebilir.
Fırçasız Motor (BLDC)
Fırçasız Motor
Fırçasız DC motorun çalışma prensibi, fırçalanan motorun manyetik çekim ve itme prensibi ile aynıdır, ancak yapıları biraz farklıdır. Fırçasız motor, adından da anlaşılacağı gibi, fırçaları yoktur, elektronik komütasyonu benimser, bobin hareket etmez ve rotor döner. Komütasyon çalışması, kontrolördeki kontrol devresine devredilir. Yüksek verimlilik, BLDC motorların ana satış noktasıdır. Rotor bir NdFeB mıknatısı (NdFeB mıknatısı) olduğundan, rotorun çok verimli çalışması için bağlantı yok, komütatör ve fırça gerekmez.
Fırçasız motorlar, rotorun içinde veya sargıların dışında rotora sahip olabilir (bazen "dış rotor" motoru olarak adlandırılır). Fırçasız bir motorda kullanılan sargı sayısına faz sayısı denir. Fırçasız motorlar farklı faz sayıları ile inşa edilebilse de, üç fazlı fırçasız motorlar en yaygın olanıdır. Fırçasız bir motorun üç sargısı bir "yıldız" veya "delta" konfigürasyonunda bağlanır. Her iki durumda da, motora bağlı üç tel vardır (genellikle U, V, W olarak adlandırılır) ve tahrik tekniği ve dalga formu aynıdır. Aynı zamanda, rotorun fırçasız motordaki konumunu belirli bir zamanda tespit etmek için, bazı fırçasız motorlar Hall sensörleriyle birlikte sürülecek ve manyetik kodlayıcıları kullanan daha doğru teknolojiler vardır. Manyetik rotor döndükçe, Hall sensörleri rotorun manyetik alanını alır. Sürücü IC'si sinyali aldıktan sonra, akımı sırayla stator sargılarından hesaplar ve geçirir, böylece rotoru döndürmek için sürer.
Yukarıdakiler, fırçalanmış motorlar ve fırçasız motorlar arasındaki farka kısa bir giriştir.
