Istoria motoarelor a început odată cu descoperirea fenomenelor electromagnetice la începutul secolului al XIX-lea și a devenit treptat unul dintre cele mai importante sisteme electronice din era industrială. Odată cu dezvoltarea tehnologiei, inginerii și tehnicienii au inventat multe tipuri de motoare, inclusiv motoare cu curent continuu (DC), motoare cu inducție și motoare sincrone.
Ca tip de motor sincron cu magnet permanent (PMSM), motoarele fără perii au o istorie lungă. Cu toate acestea, în primele zile, din cauza dificultății sale în pornirea și schimbarea vitezei, nu a fost utilizat pe scară largă cu excepția aplicațiilor industriale cu mecanisme de control costisitoare. Cu toate acestea, în ultimii ani, odată cu îmbunătățirea magneților permanenți puternici și creșterea gradului de conștientizare a oamenilor privind economisirea energiei, motoarele fără perii s-au dezvoltat rapid în diferite domenii.
Diferența dintre motoarele cu perii de curent continuu și motoarele fără perii
Motorul cu perii de curent continuu (denumit de obicei motorul de curent continuu) are caracteristicile unei bune controlabilitate, eficiență ridicată și miniaturizare ușoară. Este cel mai des folosit tip de motor. În comparație cu motorul cu perii de curent continuu, motorul fără perii nu necesită perii și comutatoare, deci are o durată de viață lungă, este ușor de întreținut și are un zgomot redus de funcționare. În plus, nu numai că are controlabilitatea ridicată a motorului de curent continuu, dar are și un grad ridicat de libertate structurală și este ușor de încorporat în echipament. Datorită acestor avantaje, aplicarea motoarelor fără perii s-a extins treptat. În prezent, a fost utilizat pe scară largă în echipamente industriale, echipamente de automatizare de birou și aparate de uz casnic.
Condițiile de lucru ale motoarelor fără perii
Când motorul fără perii funcționează, magnetul permanent este folosit mai întâi ca rotor (partea rotativă), iar bobina este folosită ca stator (partea fixă). Apoi circuitul invertorului extern controlează comutarea curentului la bobină în funcție de rotația motorului. Motorul fără perii este utilizat împreună cu circuitul invertor care detectează poziția rotorului și introduce curent în bobină în funcție de poziția rotorului.
Există trei metode principale pentru detectarea poziției rotorului: una este detectarea curentului, care este o condiție necesară pentru controlul orientat către câmp magnetic; al doilea este detectarea senzorului Hall, care utilizează trei senzori Hall pentru a detecta poziția rotorului prin câmpul magnetic al rotorului; a treia este detectarea tensiunii induse, care detectează poziția rotorului prin modificarea tensiunii induse generată de rotația rotorului, care este una dintre metodele de detectare a poziției motorului inductiv.
Există două metode de control de bază pentru motoarele fără perii. În plus, există unele metode de control care necesită calcule complexe, cum ar fi controlul vectorial și controlul slab al câmpului.
Undă pătrată
În funcție de unghiul de rotație al rotorului, starea de comutare a elementului de putere al circuitului invertorului este comutată, iar apoi direcția curentă a bobinei statorului este schimbată pentru a roti rotorul.
Undă sinusoidală
Rotorul este rotit prin detectarea unghiului de rotație al rotorului, generând un curent alternativ trifazat cu o schimbare de fază de 120 de grade în circuitul invertorului și apoi schimbând direcția curentului și dimensiunea bobinei statorului.
Motoarele de curent continuu fără perii sunt utilizate în prezent pe scară largă în diverse domenii, inclusiv electrocasnice, electronice auto, echipamente industriale, automatizări de birou, roboți și electronice portabile de larg consum. În viitor, odată cu evoluția continuă a tehnologiei motoarelor, aplicarea motoarelor de curent continuu fără perii va avea un spațiu de dezvoltare mai larg.
