ארבעה יתרונות של מנועי BLDC ללא Slotless על פני מנועי BLDC מחורצים

ארבעה יתרונות של מנועי BLDC ללא חריץ על פני מנועי BLDC מחורצים

במהלך העשור האחרון, מנועי DC ללא מברשות (bldcs) החליפו יותר ויותר מנועי DC מוברשים, במיוחד ביישומים שבהם נדרשות מהירויות גבוהות (מעל 12,000 סל"ד) וחיים ארוכים.

אבל למנועי BLDC אין את כל היתרונות: מנועי BLDC מציעים שליטה פשוטה וללא cogging, בעוד המבנה המורכב של מנועי BLDC פירושו עלויות גבוהות יותר - מנועי BLDC קונבנציונליים הם עיצובים מחורצים, כלומר, הסלילים נפצעים בחריצים סביב הסטטור.

כתוצאה מכך, פותח מנוע BLDC עם עיצוב ללא חריץ, שיש לו 4 יתרונות עיקריים על פני מנועי BLDC מחורצים קונבנציונליים.

מנועי BLDC ללא חריץ משתמשים בעיצוב ללא חריץ. הסלילים נפצעים בפעולה חיצונית נפרדת ולאחר מכן מוכנסים ישירות למרווח האוויר במהלך הרכבת המנוע.

1) ניתן להקטין את נפח מנוע BLDC חסר החריצים

במנועי BLDC מחורצים, נוכחותן של שיניים סטטוריות מונעת את מזעור הגודל הכולל של המנוע. בנוסף, ככל שגודל המנוע מתכווץ, תהליך הפיתול הופך קשה יותר ויותר. לעומת זאת, למנועי DC ללא חריצים ללא מברשות יש פיתולים מלוכסנים או קבועים באופן אקסיאלי על ליבת סטטור גלילית, מה שמקל על הפחתת הגודל.

2) מנועי BLDC ללא חריץ עולים פחות

לעיצוב ללא חריצים יש גם יתרונות עלות מכיוון שהוא מפחית את המורכבות וליבת הסטטור קלה יותר לייצור.

Slotless BLDC Motors Cost Less

3) למנועי BLDC ללא חריץ צפיפות הספק גבוהה

בעוד ששני העיצובים יכולים לפעול במהירויות גבוהות בהרבה ממנועי DC מוברשים, לעיצובים מחורצים וחסרי חריצים יש מאפיינים שונים במהירויות גבוהות. כדי להשיג יציבות מכנית במהירויות גבוהות (מ 40,000 עד 60,000 סל"ד), רוטורים ללא חריץ בדרך כלל יש עיצוב מגנט קבוע שני קטבים. בנוסף, בשל קיומו של פער האוויר הגדול, כאשר המנוע פועל במהירות גבוהה, אובדן ליבת הסטטור מוגבל לטווח מקובל. משמעות הדבר היא שמנוע BLDC ללא חריץ נהנה ממבנה סטטור ללא חריץ עם הפסדי ליבה נמוכים יחסית ולכן צפיפות הספק גבוהה.

למעשה, בימים הראשונים של תכנון מנוע BLDC ללא חריצים, צפיפות הכוח שלו הייתה נמוכה מזו של המנוע המחורץ המקביל. עם זאת, הופעתם של מגנטים קבועים בעלי אנרגיה גבוהה והתקני המגנטיזציה החלופיים שלהם צמצמה את פער הביצועים. מנועי BLDC מחורצים פחות מסוגלים להשתמש במגנטים בעלי אנרגיה גבוהה בגלל השיניים העבות יותר הנדרשות להגברת העומס המגנטי על המנוע, מה שמשפיע על הקטנת שטח החריץ ובכך העומס החשמלי על המנוע.

Slotless BLDC Motors Have High Power Density

4) למנוע BLDC ללא חריץ יש עומס יתר טוב יותר

Slotless BLDC Motor Has Better Overload

מנועי BLDC מחורצים יכולים לספק מומנט גבוה יותר מאשר עיצובים ללא חריצים מכיוון שעיצובים מחורצים יכולים להתמודד עם טמפרטורות גבוהות יותר, ומאפשרים לייצר מומנט רב יותר. עם זאת, בשל הרוויה של המעגל המגנטי במהלך פעולת עומס יתר, מומנט המנוע מצטמצם, ולחסר השיניים בעיצוב חסר החריץ אין רוויה מגנטית, ובכך מספק עומס יתר טוב יותר.

למרות שלמנועי BLDC ללא חריץ יש יתרונות רבים על פני BLDC סטנדרטיים, ביישומים מעשיים, מנועי BLDC ללא חריץ אינם תמיד הבחירה הטובה ביותר. לדוגמה, מנועי BLDC ללא חריץ מציעים השראות נמוכה, מה שמציב אתגר לבקרת תנועה. אם נעשה שימוש בבקרת אפנון רוחב פולס (pwm), השראות נמוכה יותר גורמת להפסדי מנוע גבוהים יותר. ניתן להשתמש בפקדים עם תדרי מיתוג גבוהים יותר (80 עד 100 קילוהרץ) או השראות מפוצה סדרתית כדי להקל על בעיית ההשראות הנמוכה.

למעשה, טכנולוגיות מנוע BLDC שונות מתאימות ליישומים שונים. מנועי BLDC מחורצים מתאימים ליישומים כגון רכבים חשמליים או מכשירי חשמל ביתיים הדורשים מספר רב של מוטות, והגודל הסופי אינו מהווה בעיה. הם מועדפים גם בסביבות קשות, מכיוון שסלילי העיצוב המחורצים קלים יותר להגנה ומוחזקים מכנית על ידי שיני הסטטור. ועבור יישומים הדורשים מהירות גבוהה וגודל קטן, כגון בציוד רפואי או כלים תעשייתיים ניידים, מנועי BLDC ללא חריץ הם בחירה טובה יותר, המציעים את הפתרון הטוב ביותר.