ПМСМ против BLDC
BLDC Motor – бесщеточный двигатель постоянного тока
Двигатель PMSM – синхронный двигатель с постоянными магнитами.
Таким образом, двигатели BLDC (бесщеточные постоянного тока) и PMSM (синхронные с постоянными магнитами) представляют собой электродвигатели, которые используют постоянные магниты для создания крутящего момента (силы вращения). Однако у них есть некоторые ключевые различия:
Метод управления:
BLDC: использует более простое управление с помощью тока прямоугольной волны. Это приводит к трапециевидной форме волны обратной ЭДС (электродвижущей силы) и некоторой пульсации крутящего момента (неравномерному выходному крутящему моменту).
PMSM: использует более сложное управление синусоидальным током. Это приводит к синусоидальной форме волны обратной ЭДС и более плавному выходному крутящему моменту.
Обмотки статора:
BLDC: Используются концентрированные обмотки, которые проще в изготовлении, но способствуют возникновению трапециевидной обратной ЭДС.
PMSM: использует распределенные обмотки, которые более сложны, но создают более плавную синусоидальную противо-ЭДС.
Стоимость и производительность:
BLDC: Как правило, более низкая стоимость благодаря более простой конструкции и управлению. Однако он имеет более низкий КПД и более высокую пульсацию крутящего момента по сравнению с PMSM.
PMSM: обеспечивает более высокую эффективность и более плавный крутящий момент, но стоит дороже из-за более сложных требований к конструкции и управлению.
Приложения:
BLDC: обычно используется в приложениях, где стоимость является серьезной проблемой и допустима некоторая пульсация крутящего момента. Примеры включают вентиляторы, насосы, электроинструменты и дроны.
PMSM: Предпочтителен для применений, требующих высокой эффективности, плавного крутящего момента и точного управления. Примеры включают электромобили, робототехнику и промышленную автоматизацию.
Here's a table summarizing the key differences:
Вышеуказанный контент частично ссылается на сообщение в блоге, написанное Вайбхавом 29 мая 2019 года на сайте embitel.
Как работают PMSM и BLDC Motor?
1. Бесщеточный двигатель постоянного тока
Бесщеточный двигатель постоянного тока — это модернизированная версия коллекторного двигателя постоянного тока. Отсутствие щеток дает двигателям BLDC возможность вращения с высокой скоростью и повышенную эффективность.
Основные характеристики BLDC Motors:
Он состоит из двух основных частей – ротора и статора.
Ротор — это часть, которая движется и имеет постоянные магниты в качестве магнитов ротора.
Статор является стационарным компонентом и состоит из катушечных обмоток.
Электрический ток через обмотки статора создает магнитное поле, которое вращает постоянный магнит ротора.
Изменяя ток, протекающий через статор, можно изменять скорость двигателя.
В большинстве приборов, бытовой электроники, промышленной автоматизации, автомобильной промышленности скорость двигателя контролируется электронно с помощью контроллера двигателя BLDC.
Преимущества двигателя BLDC:
Способность работать на более высокой скорости и создавать постоянный крутящий момент.
Долговечность
КПД почти 85-90%
Способность реагировать на механизмы управления на высоких скоростях
Нет искр и меньше шума, так как щетки отсутствуют.
Простота управления двигателем (с использованием контроллеров двигателей BLDC)
Возможность самостоятельного запуска
Охлаждается за счет теплопроводности и не требует дополнительного механизма охлаждения.
2. Синхронный двигатель с постоянными магнитами
Переходя к синхронному двигателю с постоянными магнитами, его можно рассматривать как аналог бесщеточного двигателя постоянного тока переменного тока.
PMSM также состоит из постоянного магнита в качестве ротора и статора с намотанной на него катушкой. Работа двигателя PMSM также очень похожа на работу двигателя BLDC.
Однако изменение заключается в форме волны обратной ЭДС, которая имеет синусоидальную природу. Это происходит потому, что катушки намотаны на статоре синусоидально. Это также означает, что PMSM требует переменного тока (синусоидального по своей природе) для достижения наилучших характеристик. Этот тип тока привода также снижает шум, производимый двигателем.
Преимущества двигателя BLDC:
Более высокая эффективность, чем у бесщеточных двигателей постоянного тока.
Отсутствие пульсаций крутящего момента при коммутации двигателя.
Более высокий крутящий момент и лучшая производительность
Более надежен и менее шумен, чем другие асинхронные двигатели.
Высокая производительность как при высокой, так и при низкой скорости работы.
Низкая инерция ротора облегчает управление.
Эффективное рассеивание тепла
Уменьшенный размер двигателя