Summary:...
Het korte antwoord is: borstelloze gelijkstroommotoren en synchrone wisselstroommotoren lijken qua constructie en werking sterk op elkaar. Sommige fabrikanten kunnen ze zelfs groeperen onder het synchrone motorgedeelte met permanente magneet. Het belangrijkste verschil zijn echter de wikkelingen van de statorspoel en de bijbehorende achter-EMF voor elke motor. Dit geeft hen verschillende prestatiekenmerken en bepaalt hun eigen aandrijftechnologie.
Structurele gelijkenis
Ondanks de eigenaardigheden van hun namen, zijn zowel borstelloze gelijkstroom- als synchrone wisselstroommotoren borstelloos en beide werken met synchrone snelheden. Borstelloos betekent dat ze afhankelijk zijn van elektronische apparaten (meestal Hall-sensoren) in plaats van mechanische koolborstels om de stroom naar de wikkelingen te regelen. En synchronisatie betekent dat hun magnetische wikkelingen van de rotor en de stator met een synchrone frequentie of een synchrone snelheid draaien.
Zowel borstelloze gelijkstroom- als synchrone wisselstroommotoren hebben permanente magneten ingebed in de rotor (meestal 4 of meer). De rotormagneet kan van ferriet zijn, wat goedkoper is, maar de magnetische fluxdichtheid is relatief laag. Of een zeldzame-aardelegering (zoals neodymium), die een hoge magnetische fluxdichtheid heeft, maar in sommige referenties erg duur is. De stator is samengesteld uit ijzeren lamellen en de wikkelingen (meestal drie) zijn in axiaal uitgesneden sleuven geplaatst.
De permanente magneten van de rotor creëren een magnetische rotorflux en de stroom die in de statorwikkelingen wordt aangelegd, creëert elektronische magnetische polen. Wanneer de positie van de stator zodanig is dat de N-pool van de rotor zich dicht bij de N-pool van de stator bevindt, stoten de twee polen elkaar af en wordt koppel gegenereerd.
Verschil in werking en prestatie
In een borstelloze gelijkstroommotor is de statorspoel in een trapeziumvorm gewikkeld en heeft de gegenereerde elektromotorische kracht een trapeziumvormige golfvorm. Vanwege de trapeziumvormige golfvorm wordt de vereiste DC verkregen voor betere prestaties. Integendeel, synchrone AC-motoren zijn sinusoïdaal gewikkeld en genereren een sinusoïdale elektromotorische kracht. Daarom hebben ze sinusvormige stroom nodig om betere prestaties te verkrijgen.
Dit type stroom heeft invloed op het algehele geluid dat door de motor wordt gegenereerd. De trapeziumvormige stroom die wordt gebruikt in
borstelloze DC-reductiemotoren heeft de neiging een enorm auditief en elektronisch geluid te produceren, vergeleken met synchrone AC-motoren met sinusvormige aandrijvingen.
Commutatie, dat is om de fasestroom van de motor om te zetten om de juiste elektronische spoel aan te drijven, die wordt bepaald door de statorpositie. In een borstelloze gelijkstroommotor wordt de rotorpositie doorgaans bewaakt door drie Hall-sensoren. En de commutatie verloopt via zes stappen, of elke 60 elektronische hoeken. Omdat de commutatie discontinu is, wordt bij elke commutatie (elke 60 graden) een koppelfluctuatie gegenereerd.
Door middel van een enkele Hall-sensor of roterende encoder, gecombineerd met besturingslogica, kunnen synchrone AC-motoren profiteren van een constante bewaking van de rotorpositie. Omdat de commutatie continu is, kan de synchrone AC-motor werken zonder koppelschommelingen. Sinuscommutatie vereist echter meer gecompliceerde besturingsalgoritmen dan trapezoïdale commutatie.
Hoewel de constructie zeer consistent is, is het verschil tussen gelijkstroom en tegen-EMF in borstelloze gelijkstroom- en permanentmagneet-wisselstroommotoren een belangrijk verschil. In termen van controle en prestaties is de toepassing van geschikte DC en controle een zeer belangrijke factor.
EN
