Silniki BLDC są częściej stosowane w zastosowaniach przemysłowych ze względu na lepsze rozpraszanie ciepła i wyższą gęstość mocy. Ponadto silniki BLDC oferują zalety kompaktowego rozmiaru, zmniejszonej masy i dużego zakresu prędkości. W tym artykule przedstawimy szczegółowo obszary zastosowań bezszczotkowych silników prądu stałego.
Silniki BLDC charakteryzują się doskonałą sprawnością, płynnym przenoszeniem momentu obrotowego i dużą prędkością, dzięki czemu stopniowo wypierają szczotkowane silniki prądu stałego w zastosowaniach przemysłowych. W zastosowaniach przemysłowych bezszczotkowe silniki prądu stałego są często używane do napędów, pozycjonowania i zastosowań o zmiennej prędkości.
Wśród nich precyzyjne sterowanie ruchem i stabilna praca bezszczotkowych silników prądu stałego to klucze do działania urządzeń mechanicznych w procesach przemysłowych. Bezszczotkowe silniki prądu stałego są zwykle stosowane w silnikach liniowych, serwomotorach, siłownikach robotów przemysłowych, napędach posuwu obrabiarek CNC i innych dziedzinach.
Bezszczotkowe silniki prądu stałego stosowane w zastosowaniach przemysłowych
1. Silnik liniowy
Prostsza forma silnika liniowego to zasadniczo „rozwinięta obrotowa maszyna elektryczna, w której bieguny stojana są ustawione w kierunku jazdy”. Istnieje wiele rodzajów serwosilników, w tym serwosilniki, silniki szczotkowe prądu stałego, bezszczotkowe silniki prądu stałego i ich silniki synchroniczne prądu przemiennego.
Serwosilniki liniowe składają się ze szczelinowego stojana z zębami magnetycznymi oraz ruchomego siłownika z magnesami trwałymi i uzwojeniami cewki. Aby uzyskać ruch liniowy, sterownik silnika BLDC wzbudza uzwojenia cewki w siłowniku, powodując oddziaływanie pól magnetycznych w celu wytworzenia ruchu liniowego. Bezszczotkowy silnik prądu stałego to urządzenie z napędem bezpośrednim, które nie ma połączeń mechanicznych, histerezy ani błędów pętli skoku.
2. Sterownik silnika serwo
Serwonapędy służą do mechanicznego przemieszczania, pozycjonowania lub precyzyjnego sterowania ruchem w oparciu o wejściowe sygnały sterujące i wyjściowe sygnały zwrotne, które zapewniają ściśle kontrolowaną, stabilną pracę w zamkniętej pętli. Napędy serwosilników są powszechnie stosowane w systemach serwo obrabiarek, napędach siłowników robotów przemysłowych itp. Tym, co odróżnia aplikacje serwosilników od innych typów sterowania silnikiem, jest ich nieodłączna wysoka dynamiczna reakcja, płynne generowanie momentu obrotowego, wysoka niezawodność i solidne sterowanie nawet przy dużych zmianach w bezwładności obciążenia lub parametrach silnika. Silniki krokowe prądu stałego były w przeszłości używane jako serwosilniki; jednak, ponieważ działają w otwartej pętli sterowania, często cierpią z powodu tętnienia momentu obrotowego. Silniki BLDC mają funkcję sprzężenia zwrotnego, więc są bardziej odpowiednie jako sterowniki silników serwo.
3. Siłownik robota przemysłowego
Silniki prądu stałego z magnesami trwałymi są używane przede wszystkim jako siłowniki do poruszania przegubami robotów przemysłowych w celu podnoszenia i umieszczania lub pozycjonowania narzędzi podczas prac montażowych, spawalniczych i malarskich. Ze względu na swój kompaktowy rozmiar, gęstość mocy i bezobsługową charakterystykę, bezszczotkowe silniki prądu stałego przewyższają szczotkowe silniki prądu stałego w zastosowaniach z zakresu robotyki przemysłowej. Działają również bardziej niezawodnie w mniej sprzyjających lub niebezpiecznych środowiskach.
4. Napęd posuwu obrabiarki CNC
W obrabiarkach CNC stosowane są dwa rodzaje napędów: napędy wrzeciona oraz napędy posuwu. Napędy wrzecion zapewniają ruch i moc podczas wiercenia, frezowania lub szlifowania, podczas gdy napędy posuwu działają jak silniki napędu wału, zasadniczo zastępując ręczne sterowanie kołem ręcznym stosowane w tradycyjnych obrabiarkach. Podczas gdy napędy wrzeciona wykorzystują duże boczniki prądu stałego lub silniki indukcyjne klatkowe prądu przemiennego, napędy posuwu zwykle wykorzystują serwosilniki prądu stałego ze sterownikami elektronicznymi. Bezszczotkowe serwosilniki prądu stałego są stosowane ze względu na ich zalety, takie jak dobre odprowadzanie ciepła, zmniejszona bezwładność wirnika i bezobsługowa praca.
Główną treścią artykułu jest obszar zastosowania bezszczotkowych silników prądu stałego. Zgodnie z treścią artykułu można zrozumieć, że bezszczotkowe silniki prądu stałego znajdują zastosowanie głównie w aplikacjach serwo, napędach, pozycjonowaniu i zmiennej prędkości, gdzie precyzyjna kontrola ruchu i stabilna praca są ważne dla procesów produkcyjnych lub przemysłowych. Zadowalające działanie ma kluczowe znaczenie. Są one zwykle stosowane w silnikach liniowych, serwomotorach, siłownikach robotów przemysłowych, napędach posuwu obrabiarek CNC i innych dziedzinach.
