موتور بدون هسته چیست؟
یک موتور بدون هسته که به عنوان: موتور بدون آهن نیز شناخته می شود، با موتورهای معمولی با داشتن یک روتور با سیم پیچی هسته ای شکل بدون هسته آهنی متفاوت است. این طراحی جدید روتور ثابت موتور را در چرخش انعطاف پذیرتر می کند و به طور موثر از دست دادن آهن و تلفات جریان گردابی را کاهش می دهد.
انواع موتور بدون هسته
به طور عمده دو نوع وجود دارد "موتور DC برس دار بدون هسته"و"موتور DC بدون برس بدون هسته (BLDC)" :
موتور DC برس دار بدون هسته:با یک برس و کموتاتور برای تغییر جهت جریان، ساختار نسبتا ساده، کم هزینه، مناسب برای برخی از کاربردها با دقت و نیازهای عمر نسبتا کم است، اما با سایش نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر دارد.
موتور DC بدون براش بدون هسته:این موتور از مدار کنترل الکترونیکی برای تغییر جهت جریان سیم پیچ ها استفاده می کند، از مشکل اصطکاک موتور برس خورده جلوگیری می کند، طول عمر بیشتری دارد و راندمان بالاتری دارد و برای تجهیزاتی که نیاز به کار طولانی مدت دارند مناسب است.
محصولات Coreless Motor متعلق به VSD به شرح زیر است:
نحوه ساخت موتور DC بدون هسته
قطعات اصلی
قبل از درک نحوه ساخت موتور DC بدون هسته، ابتدا باید اجزای اصلی آن را درک کنیم، موتور DC بدون هسته را به عنوان مثال در نظر می گیریم:
سیم پیچی بدون هسته:ساخته شده از سیم مسی بدون هسته، شکل فنجان، وزن سبک، اینرسی کمی.
کموتاتور و برس:جهت جریان را از طریق تماس مکانیکی تغییر دهید تا موتور بتواند به طور مداوم کار کند.
آهنرباها:معمولاً از مواد مغناطیسی دائمی خاکی کمیاب مانند NdFeB برای ایجاد میدان مغناطیسی قوی استفاده کنید.
بلبرینگ و روتور:هنگام چرخش موتور از پایداری و اصطکاک کم اطمینان حاصل کنید.
مسکن:از ساختار داخلی محافظت می کند و موقعیتی را برای نصب ثابت فراهم می کند.
موتور BLDC Coreless ساختار برس کربن و کموتاتور را بر اساس موتور DC Brushed Coreless حذف می کند و تبدیل جریان توسط صفحه درایو کنترل انجام می شود. سیم پیچ Coreless با استفاده از اتصال بر روی هسته آهنی حلقوی داخل بدنه ثابت می شود.
در مقایسه با موتورهای براشلس معمولی که سیم مسی در اطراف قطب هسته پیچیده می شود، سیم مسی موتور BLDC کورلس از سیم مینای خود چسبنده ساخته شده است (کویل را می توان پس از گرم کردن یا درمان با حلال به هم متصل کرد) بدون هسته سیم پیچی. ، که تلفات جریان گردابی را کاهش می دهد. راندمان موتور BLDC بدون هسته می تواند تا 80%-90% باشد، در حالی که راندمان موتور DC بدون جاروبک معمولی تنها حدود ۶۰% است.
ساخت موتور DC برس دار بدون هسته معمولاً مراحل زیر را دنبال می کند:
1. ساخت سیم پیچ:سیم مسی بدون هسته برای ساخت سیم پیچ های فنجانی توسط تجهیزات خودکار پیچیده می شود، این مرحله باید از یکنواخت و دقیق بودن سیم پیچ اطمینان حاصل کند.
2. آهنرباهای دائمی را نصب کنید:آهنربای دائمی با استحکام بالا را در داخل استاتور ثابت کنید تا از اتصال مغناطیسی با سیم پیچ هسته ای اطمینان حاصل کنید.
3. کموتاتور و برس را نصب کنید:کموتاتور روی شفت سیم پیچ نصب می شود و برس در محفظه موتور ثابت می شود تا بتوانند برای تغییر جهت جریان با کموتاتور تماس بگیرند.
4. بلبرینگ مونتاژ و روتور:بلبرینگ به روتور متصل می شود تا از اصطکاک کم و عملکرد کارآمد کل مکانیسم چرخشی اطمینان حاصل شود.
5. بسته بندی و آزمایش:پس از اتمام مونتاژ تمام اجزاء، تست های عملکرد الکتریکی و پایداری مکانیکی انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که شاخص های عملکرد موتور مطابق با الزامات هستند.
طراحی موتور بدون هسته
طراحی موتور بدون هسته به طور عمده دارای سه نوع ساختار سیم پیچ است: زخم مستقیم، زخم شیبدار و سیم پیچ متحدالمرکز، هر ساختار دارای مزایای خاص خود است، مناسب برای نیازهای کاربردی مختلف.
زخم مستقیم:در این طرح سیم در یک خط مستقیم به موازات محور موتور پیچیده می شود. این در ساختار ساده و هزینه ساخت کم است، مناسب برای کاربردهایی که به هزینه کم و عملکرد متوسط نیاز دارند، اما راندمان جفت مغناطیسی کم است و قدرت خروجی موتور نسبتاً کوچک است.
سیم پیچی مورب:سیم به صورت مورب در یک زاویه خاص پیچیده می شود و چگالی و پوشش سیم پیچ بیشتر از سیم پیچ مستقیم است. این طراحی راندمان کوپلینگ مغناطیسی موتور را بهبود میبخشد، لرزش و نویز را کاهش میدهد، موتور را روانتر میکند و برای کاربردهایی که به عملکرد بالاتر و نویز کمتر نیاز دارند، مناسب است.
سیم پیچ متحدالمرکز:سیم در دایره های متحدالمرکز روی Coreless پیچیده می شود و توزیع میدان مغناطیسی یکنواخت و راندمان بالایی را ارائه می دهد. این طرح معمولاً در تجهیزاتی استفاده می شود که به دقت بسیار بالا، اینرسی کمتر موتور، پاسخ سریع نیاز دارند و برای کاربردهای کنترل شده با دقت مانند تجهیزات پزشکی و روباتیک مناسب است.
موتور بدون هسته چگونه کار می کند
اصل کار موتور بدون هسته بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی است. هنگامی که جریان الکتریکی از سیم پیچ موتور بدون هسته عبور می کند، جریان موجود در سیم پیچ با میدان مغناطیسی موتور تعامل می کند و نیروی الکترومغناطیسی ایجاد می کند که روتور را به سمت آن سوق می دهد. چرخاندن برخلاف موتورهای هسته ای، موتورهای بدون هسته هسته آهنی ندارند، بنابراین تلفات هیسترزیس و جریان گردابی ناشی از هسته آهنی حذف می شود و اینرسی روتور موتور بسیار کم است. این ویژگی به موتور بدون هسته اجازه می دهد تا به سیگنال های کنترل خارجی به سرعت پاسخ دهد و در هنگام راه اندازی و توقف از اینرسی کمتری برخوردار است، بنابراین برای کاربردهای پاسخگویی با دقت و دینامیک بالا بسیار مناسب است.
موتور بدون هسته در مقابل موتور هسته
مزایای موتور بدون هسته در مقایسه با موتور هسته:
اینرسی روتور پایین:از آنجایی که روتور موتور بدون هسته فاقد هسته آهنی است، وزن روتور سبک تر و اینرسی کمتر است. این باعث می شود در هنگام شتاب و کاهش سرعت واکنش بیشتری نشان دهد و برای محصولاتی که نیاز به پاسخ سریع و موقعیت یابی دقیق دارند، مانند ربات ها و ابزار دقیق، ایده آل است.
راندمان بالا و تلفات کم:چون مشکل هسته آهنی وجود ندارد، موتور بدون هسته تلفات هسته تولید نمی کند (مانند تلفات جریان گردابی و هیسترزیس)، که باعث می شود راندمان تبدیل انرژی موتور بیشتر شود، در شرایط عادی، مصرف انرژی می تواند به 75٪ برسد{{1 }}٪
عملکرد روان و نویز کم:طراحی موتور بدون هسته لرزش و صدای ناشی از هسته آهنی را کاهش می دهد و باعث می شود موتور در هنگام کار پایدارتر و بی صداتر شود. تحت موتور DC بدون جاروبک با پارامترهای یکسان، موتور BLDC Coreless برای موارد حساس به نویز، مانند تجهیزات پزشکی و لوازم الکترونیکی مصرفی پیشرفته، مناسب تر است.
عملکرد روان و نویز کم:طراحی موتور بدون هسته لرزش و صدای ناشی از هسته آهنی را کاهش می دهد و باعث می شود موتور در هنگام کار پایدارتر و بی صداتر شود. تحت موتور DC بدون جاروبک با پارامترهای یکسان، موتور BLDC Coreless برای موارد حساس به نویز، مانند تجهیزات پزشکی و لوازم الکترونیکی مصرفی پیشرفته، مناسب تر است.
ساخت و ساز فشرده:موتورهای بدون هسته معمولاً از نظر طراحی جمع و جور هستند و میتوانند در کاربردهایی که محدودیتهای حجمی و وزنی سختگیرانه هستند، استفاده شوند. از آنجایی که هسته آهنی وجود ندارد، موتور می تواند قدرت خروجی بالاتری را در فضای کوچکتر، مناسب برای دستگاه های قابل حمل و مناطقی که نیاز به وزن سبک دارند، به دست آورد.
عملکرد خوب اتلاف گرما:موتور بدون هسته چون هسته آهنی ندارد، شکاف داخلی آن می تواند برای جریان هوا و اتلاف گرما بهتر باشد. در مقایسه با موتور هسته، می تواند به طور موثرتری با گرمای تولید شده در حین کار مقابله کند، سرعت افزایش دمای موتور را کاهش دهد و در نتیجه عمر مفید را افزایش دهد.
معایب موتور بدون هسته در مقایسه با موتور هسته:
هزینه ساخت نسبتاً بالا است:فرآیند تولید موتور بدون هسته نسبتاً پیچیده است و هزینه مواد ساخت نیز بالا است، که باعث می شود هزینه تولید کلی آن بیشتر از موتور هسته باشد، بنابراین در برخی از کاربردها مزیت هزینه ای ندارد.
فرآیند تولید پیچیده تر است:ساخت موتور بدون هسته نیاز به فرآیندهای دقیق و تجهیزات پیچیده تری دارد، به ویژه پردازش سیم پیچ و استاتور که فرآیند تولید را دشوارتر کرده و سرعت تولید انبوه را محدود می کند.
حساس تر به دما:موتور بدون هسته معمولا توسط یک هسته آهنی پشتیبانی نمی شود، که باعث می شود قسمت سیم پیچ آن نسبت به دماهای بالا حساس تر شود. اگر موتور در دمای خیلی بالا کار کند، سیم پیچ ها ممکن است بیش از حد گرم شوند و باعث کاهش عملکرد یا آسیب شوند.
محدودیت مواد مغناطیسی و محدودیت چگالی شار مغناطیسی:با توجه به طراحی ساختاری موتور بدون هسته، میدان مغناطیسی نسبتا کم و چگالی شار مغناطیسی تولید می کند که ممکن است در برخی کاربردها قدرت خروجی موتور را محدود کند. علاوه بر این، موتورهای بدون هسته وابستگی زیادی به مواد مغناطیسی دارند، بنابراین در کاربردهایی که نیاز به عملکرد بالا دارند، ممکن است موتور نیاز به استفاده از مواد مغناطیسی گرانتری داشته باشد.
چرا موتور بدون هسته VSD انتخاب شد؟
VSD که در سال 2011 به عنوان تولید کننده پیشرو موتور بدون هسته در چین تاسیس شد، بر تحقیق و توسعه، ساخت و بازاریابی میکروموتورهای با کارایی بالا تمرکز دارد. کارخانه VSD با مساحتی بیش از 10،{3}} متر مربع، بیش از 500 کارمند خط مقدم و بیش از 100 کارمند مدیریتی دارد که در میان آنها تیم تحقیق و توسعه متشکل از 25 متخصص است. ما بیش از 4.5 میلیون واحد موتور در ماه تولید می کنیم و از عرضه کافی و راه حل های سفارشی برای مشتریان در سراسر جهان اطمینان می دهیم.
محصولات موتوری ما به طور گسترده ای در زمینه های تجهیزات پزشکی، خانه های هوشمند، زیبایی و سلامت، سیستم های خودرو، مدل هواپیما، لوازم اداری الکترونیکی، تجهیزات بانکی و تجهیزات ارتباطی استفاده می شود. ما به عنوان یک تامین کننده حرفه ای تامین کنندگان موتور بدون هسته، کیفیت محصول و سرعت نوآوری را از طریق معرفی تجهیزات تحقیق و توسعه پیشرفته و مفهوم مدیریت تولید پیشرفته تضمین می کنیم. VSD هر دو ماه یکبار یک موتور جدید راهاندازی میکند تا نیاز بازار را برای راندمان بالا و سفارشیسازی برآورده کند.
موتورهای ما به اروپا، آمریکا و آسیای جنوب شرقی صادر شده اند و اعتماد و ستایش شرکت های مشهور بین المللی مانند Mengfali، Panasonic و Philips را به خود جلب کرده اند. انتخاب VSD به معنای انتخاب برتری فناوری موتور بدون هسته و کیفیت شناخته شده جهانی است.

