600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

В чем разница между щелевыми и безщелевыми двигателями?

Преобразователи частоты

Оригинал бесщеточный постоянный ток (BLDC) двигатели были спроектированы с щелевыми статорами, и большинство двигателей BLDC до сих пор изготавливаются таким образом. Но такая конструкция создает большой крутящий момент, что затрудняет достижение плавного движения, особенно на низких скоростях. Чтобы устранить этот эффект, была разработана новая конструкция, исключающая щели в статоре (которые являются основной причиной крутящего момента зубчатого колеса), и появились бесщелевые двигатели.

В одном slotted конструкция двигателя, статор изготовлен из стальных пластин с прорезями, которые сложены вместе, и в эти прорези вставлены медные обмотки. (Конструкция статора иногда упоминается как имеющая “зубья”.) Конструкция щелевого двигателя проста и недорога в изготовлении, но у нее есть главный недостаток — крутящий момент зацепления. Момент зацепления (также называемый “моментом фиксации”) является результатом того, что постоянные магниты в роторе пытаются выровняться с пазами или зубьями статора. Основной эффект крутящего момента зацепления заключается в том, что он приводит к резкому вращению двигателя (а не плавному), особенно на низких скоростях двигателя.

Термин “железное ядро” обычно используется при обсуждении щелевые линейные двигатели. Это связано с тем фактом, что узел обмоток статора, заключенный в стальной статор с прорезями, иногда называют “железным сердечником”. Бесщелевые линейные двигатели, с другой стороны, часто называются двигателями с воздушным сердечником.

В одном без прорезей двигатель, нет железных зубьев для поддержки обмоток. Вместо этого слоистая структура статора изготовлена из стальных колец, которые сложены вместе, а обмотки заключены в эпоксидную смолу, которая придает структуре обмотки форму и жесткость. Эта “самонесущая” обмотка помещена в воздушный зазор между слоями статора и ротора.

Основное преимущество конструкции двигателя без прорезей заключается в том, что отсутствие зубьев в ламинировании устраняет крутящий момент зацепления и обеспечивает очень плавный ход двигателя. Выработка крутящего момента предсказуема и хорошо поддается контролю, поскольку при отсутствии этих неконтролируемых возмущений (т.е. крутящего момента зацепления) выработка крутящего момента двигателя напрямую связана с током, подаваемым на обмотку.

slotless motors

Конструкция без прорезей имеет и другие преимущества. Во-первых, устранение зазубрин также значительно снижает слышимый шум. А поскольку в нем нет железного сердечника, индуктивность очень мала, и ток может очень быстро попасть в обмотки статора, что делает бесщелевые двигатели подходящими для применений, требующих высокого ускорения и динамического отклика.

Но щелевые двигатели по-прежнему обладают некоторыми преимуществами. Например, воздушный зазор в двигателе с прорезями меньше, чем воздушный зазор в конструкции без прорезей (который должен соответствовать самонесущему узлу обмотки). Это означает, что плотность потока в щелевом двигателе выше, а производство крутящего момента более эффективно.

Один из способов, с помощью которого производители бесщелевых двигателей преодолевают последствия большего воздушного зазора, заключается в использовании в роторе более крупных и прочных постоянных магнитов. Но это увеличивает стоимость. Кроме того, затраты на изготовление самонесущей намоточной конструкции обычно выше, чем при обычной конструкции с прорезями. По этой причине традиционная конструкция щелевого двигателя по-прежнему является первым выбором для применений, в которых плавный ход и устранение заедания не являются критичными.