روتور بیرونی در مقابل روتور داخلی: توضیح مفصلی از ساختار موتور بدون برس

 

موتورهای DC بدون برس (BLDC) به دلیل راندمان بالای آنها به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته است، نگهداری کم و عمر طولانی ، از اتوماسیون صنعتی و تولید هوشمند گرفته تا الکترونیک مصرفی ، وسایل نقلیه برقی و سیستم های پهپاد.

 

با این حال ، در چنین سناریوهای مختلف کاربردی ، یک ساختار حرکتی واحد نمی تواند تمام نیازهای عملکرد را برآورده کند. به منظور سازگاری بهتر با شرایط استفاده مختلف ، موتورهای بدون برس دو شکل ساختاری معمولی ایجاد کرده اند: روتور داخلی و روتور بیرونی.

 

تفاوت های اساسی بین این دو ساختار از نظر ساخت و ساز ، عملکرد برق و جهت کاربرد وجود دارد. درک اصول کار و جوانب مثبت و منفی آنها به مهندسان کمک می کند تا در طراحی پروژه یا انتخاب محصول تصمیمات مناسب تری بگیرند.

 

در طراحی موتور DC بدون برس (BLDC) ، "روتور" به قسمت چرخشی حاوی آهنرباهای دائمی اشاره دارد و "استاتور" به قسمت ثابت حاوی کویل های سیم پیچ اشاره دارد. با توجه به رابطه موقعیتی بین این دو بخش ، موتورهای بدون برس می توانند به ساختار روتور داخلی و ساختار روتور بیرونی تقسیم شوند.

 

برای درک بهتر این دو طرح ، ابتدا اصول کار و ساختارهای مکانیکی آنها را معرفی می کنیم.

 

2.1 موتور BLDC روتور داخلی

در یک موتور روتور داخلی ، روتور در مرکز موتور واقع شده است که توسط سیم پیچ های استاتور احاطه شده است. هنگامی که جریان از طریق سیم پیچ های استاتور عبور می کند ، یک میدان مغناطیسی چرخان ایجاد می کند که روتور را به داخل سوق می دهد تا چرخش یابد.

 

ویژگی ها:

· جرم روتور کوچک ، بی تحرکی کم و سرعت پاسخ سریع

· مناسب تر برای مکانهایی که نیاز به سرعت بالا و کنترل دقیق دارند

· عملکرد اتلاف گرمای خوب ، زیرا استاتور نزدیک به محفظه موتور است که می تواند گرما را راحت تر انجام دهد

2.2 موتور BLDC روتور بیرونی

یک موتور روتور خارجی ساختار مخالف دارد: استاتور در داخل ثابت است و روتور حاوی آهنرباهای دائمی استاتور را مانند یک پوشش چرخان احاطه می کند.

 

ویژگی ها:

· توده مسکن روتور بزرگ و لحظه زیاد بی تحرکی

· مناسب برای کاربردهای گشتاور با سرعت پایین ،

· از آنجا که استاتور در داخل قرار دارد ، عملکرد اتلاف گرما کمی ضعیف است و بهینه سازی ساختاری برای کمک به اتلاف گرما مورد نیاز است

 

هنگام انتخاب یک موتور بدون برس ، درک عملکرد ساختارهای مختلف مهم است. در این بخش اختلافات عملکرد واقعی بین روتور بیرونی و موتورهای بدون برس روتور از سه بعد کلیدی مقایسه می شود: پایداری ، عملکرد گشتاور و اتلاف گرما.

 

برای آسان تر درک این امر ، ما همچنین پیشنهادات اولویت استفاده را بعد از هر مورد ارائه می دهیم.

1. ثبات (دویدن صاف)

موتور بدون برس روتور داخلی

· جرم روتور کوچک و اینرسی چرخشی کم

· برای شروع سریع و متوقف کردن و کنترل دقیق بسیار دوستانه

· معمولاً در سیستم های کنترل که نیاز به پاسخ بالایی دارند ، مانند روبات های صنعتی ، درایوهای سروو و غیره استفاده می شود.

 

موتور بدون برس روتور بیرونی

· جرم بزرگ روتور و اینرسی چرخشی بالا

· عملیات نرم و صاف و لرزش کمتر

· مناسب برای عملکرد مداوم کم سرعت ، مانند فن ها ، هواپیما ، سیستم های خنک کننده و غیره.

 

2 خروجی گشتاور

موتور بدون برس روتور بیرونی

· از آنجا که آهنربای دائمی در شعاع چرخش بزرگتر قرار دارد ، گشتاور تولید شده بیشتر است

· مخصوصاً برای برنامه هایی که به گشتاور شروع بالا و بار سنگین با سرعت کم مانند دوچرخه های برقی ، ابزارهای برق و غیره نیاز دارند مناسب است.

 

موتور بدون برس روتور داخلی

· گشتاور کوچک ، اما برای عملکرد پر سرعت مناسب است

· مناسب تر برای سیستم های انتقال سریع و پر سرعت

3 مدیریت حرارتی

موتور بدون برس روتور داخلی

- · - سیم پیچ استاتور نزدیک به محفظه موتور است ، بنابراین می توان گرما را به راحتی انجام و آزاد کرد

- ·- مناسب تر برای عملکرد بلند مدت با قدرت بالا

 

موتور بدون برس روتور بیرونی

- · - استاتور در داخل است ، بنابراین گرما را نمی توان مستقیماً از بین برد

- · - طراحی اتلاف گرما نیاز به بهینه سازی اضافی دارد ، مانند اضافه کردن فن یا استفاده از مواد ساختاری گرما

 

جدول خلاصه مقایسه عملکرد:

بعد عملکرد	موتور بدون برس روتور داخلی	موتور بدون برس روتور بیرونی
پایداری عملیاتی	⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐
سرعت پاسخ	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐
گشتاور	⭐⭐	⭐⭐⭐⭐
راندمان اتلاف گرما	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐

 

 

پس از درک ساختار و ویژگی های عملکرد موتورهای بدون برس ، هسته اصلی انتخاب است: سناریوهای مختلف کار به جهت گیری های مختلف طراحی نیاز دارند.

در زیر مقایسه کاربردهای روتور خارجی و موتورهای روتور داخلی در صنایع مشترک و همچنین انواع ساختاری توصیه شده است.

برنامه های مشترک و پیشنهادات انتخاب ساختاری:

سناریوی کاربرد	ساختار توصیه شده	دلیل
هواپیماهای بدون سرنشین ، هواپیمای مدل	روتور بیرونی	گشتاور شروع بالا ، عملیات پایدار با سرعت کم ، مناسب برای کنترل رانش پروانه
روبات های صنعتی	روتور داخلی	پاسخ سریع ، اینرسی کوچک ، مناسب برای کنترل دقیق و شروع و متوقف کردن سریع
اسکوتر برقی ، دوچرخه برقی	روتور بیرونی	هنگامی که گشتاور بزرگ و ساختار جمع و جور مورد نیاز است ، اغلب از موتورهای روتور خارجی از نوع توپی استفاده می شود.
ابزار ماشین CNC ، سیستم های سروو	روتور داخلی	ثبات و دقت کنترل بالاتر ، پشتیبانی از سیستم های کنترل حلقه بسته
فن ، سیستم خنک کننده	روتور بیرونی	سرعت کم و عملکرد پایدار ، لرزش کوچک ، مناسب برای عملکرد مداوم
تجهیزات پزشکی (مانند پمپ های سرنگ ، پمپ های تزریق)	روتور داخلی	دقت کنترل بالا و سر و صدای کم کار
ابزارهای برق (پیچ گوشتی ، چمن زنی)	روتور بیرونی	گشتاور بزرگ شروع ، مناسب برای مواردی با نوسانات بار مکرر

 

نقاط تجزیه و تحلیل سناریو:

اگر تجهیزات نیاز به پاسخ سریع ، موقعیت یابی دقیق و عملکرد پایدار طولانی مدت مانند روبات ها و سیستم های سروو دارند-توصیه می شود یک موتور روتور داخلی را انتخاب کنید.

اگر تجهیزات به قابلیت شروع قوی ، خروجی کم سرعت پایدار و طراحی ساختار جمع و جور مانند وسایل نقلیه برقی ، فن و هواپیماهای بدون سرنشین نیاز دارند-استفاده از موتور روتور خارجی توصیه می شود.

· برخی از الزامات مختلط (مانند تجهیزات پزشکی) می توانند بر اساس استراتژی کنترل و چیدمان ساختاری به طور جامع ارزیابی شوند.

 

این که آیا شما به یک موتور روتور داخلی با پاسخ بالا یا یک موتور روتور بیرونی با مساحت بالا نیاز دارید، VSD می تواند یک راه حل قابل اعتماد را در اختیار شما قرار دهد.به عنوان یک سازنده حرفه ای بدون برس DC، ما نه تنها محصولات استاندارد را ارائه می دهیم ، بلکه از سفارشی سازی عمیق نیز پشتیبانی می کنیم تا نیازهای مختلف کاربردی را برآورده کنیم.

 

در اینجا دلایل مهمی که ما به مشتریان خود خدمت می کنیم آورده شده است:

1. خط کامل تولید: پوشش کامل روتورهای داخلی و بیرونی

موتورهای بدون برس در اندازه ها ، ولتاژ و سطح برق مختلف را فراهم کنید

از طراحی جمع و جور ساختار روتور بیرونی پشتیبانی می کند و همچنین از محصولات روتور داخلی با سرعت بالا پشتیبانی می کند

سنسورهای سالن اختیاری ، رمزگذارها ، گیربکس ها و سایر مؤلفه ها برای ادغام آسان سیستم

 

2. قابلیت های سفارشی سازی عمیق برای کوتاه کردن چرخه توسعه پروژه

از مشتریان پشتیبانی کنید تا پارامترها یا پس زمینه برنامه را ارائه دهند ، اندازه موتور ، پارامترهای سیم پیچ ، ساختار رابط را سفارشی کنید

داده های سه بعدی و داده های شبیه سازی را برای سرعت بخشیدن به تحقیق و توسعه ارائه دهید

از توسعه نمونه گرفته تا تحویل دسته ای ، اتصال فنی فرایند تمام فرآیند و مدیریت کیفیت

 

3. تضمین کیفیت و صدور گواهینامه

این کارخانه صدور گواهینامه سیستم مدیریت کیفیت ISO 9001 و IATF 16949 را تصویب کرده است

محصولات موتوری مطابق با استانداردهای بین المللی مانند CE و ROHS هستند

گزارش های بازرسی کارخانه و تضمین سازگاری را ارائه دهید تا اطمینان حاصل شود که هر موتور قابل ردیابی و قابل اثبات است

 

اگر به دنبال یک تأمین کننده موتور بدون برس با عملکرد قابل اعتماد ، پشتیبانی سفارشی سازی و صدور گواهینامه بین المللی هستید ، VSD یک شریک قابل اعتماد است. خوش آمدید برای نمونه ها ، اطلاعات فنی یا پشتیبانی از توسعه با ما تماس بگیرید.

 

سرانجام: برای بهبود عملکرد ، ساختار مناسب را انتخاب کنید

ساختار یک موتور بدون برس فقط بخشی از طراحی مهندسی نیست بلکه مستقیماً بر عملکرد کل دستگاه تأثیر می گذارد. انتخاب روتور بیرونی یا روتور داخلی یک مقایسه پارامتر ساده نیست ، بلکه یک تصمیم سیستماتیک مبتنی بر "هدف کاربرد" است.

اگر پروژه شما به سرعت بالا ، پاسخ سریع و دقت کنترل بالا نیاز دارد - یک موتور روتور داخلی ممکن است انتخابی مناسب تر باشد.

اگر بیشتر نگران پایداری کم سرعت ، خروجی گشتاور بالا و ساختار جمع و جور هستید ، موتور روتور بیرونی مزایای بیشتری دارد.

 

پس از درک اصول اساسی ، تفاوت های عملکرد و کاربردهای معمولی این دو ساختار حرکتی ، امیدواریم که بتوانید انتخاب خود را با اطمینان تر انجام داده و یک سیستم قابل اطمینان تر و کارآمدتر بسازید.