Різниця між безщітковим двигуном постійного струму та синхронним двигуном з постійними магнітами

Безщітковий двигун постійного струму (BLDC) і синхронний двигун з постійними магнітами (PMSM) є двома широко використовуваними типами двигунів у галузі сучасних електродвигунів. Хоча вони багато в чому схожі, між ними все ж є деякі важливі відмінності. У цій статті буде надано детальне, детальне та ретельне порівняння цих двох типів двигунів з наступних аспектів.
Принцип і структура
Безщітковий двигун постійного струму:
Безщітковий двигун постійного струму заснований на обертовому магнітному полі, утвореному зв’язком магнітного потенціалу на кінці вала, і синхронно комутується через індукційний полюс, щоб керувати рухом ротора. Його структура складається з ротора, утвореного постійними магнітами, статора, загорнутого в котушки, і датчика положення. Змінюючи напрямок і величину струму, можна керувати рухом ротора.
Синхронний двигун з постійним магнітом:
Синхронні двигуни з постійними магнітами створюють крутний момент для руху ротора на основі взаємодії між магнітним потенціалом статора та ротора. Ротор створює обертове магнітне поле через постійні магніти, тоді як котушки в статорі створюють збудливе магнітне поле. Взаємодія між двома магнітними полями змушує ротор рухатися. Структура синхронного двигуна з постійним магнітом подібна до безщіткового двигуна постійного струму, але відмінність полягає в тому, що котушка статора в безщітковому двигуні постійного струму використовується для підтримки магнітного поля, тоді як котушка статора в синхронному двигуні з постійним магнітом використовується для створення магнітного поля збудження.
режим контролю
Безщітковий двигун постійного струму:
Управління безщітковими двигунами постійного струму в основному включає два методи: зворотний зв'язок датчика Холла та контроль зворотної електрорушійної сили. Метод зворотного зв'язку датчиків Холла визначає час комутації шляхом визначення положення ротора та контролює напрямок і величину струму. Метод контролю зворотної електрорушійної сили контролюється шляхом оцінки положення ротора та вимірювання зворотної електрорушійної сили котушки якоря. Цей метод управління може досягти високої ефективності та високого крутного моменту.
Синхронний двигун з постійним магнітом:
Методи керування синхронними двигунами з постійними магнітами в основному включають керування струмом та керування, орієнтоване на поле. Метод контролю струму контролює крутний момент і вихідну швидкість двигуна шляхом вимірювання струму. Метод контролю орієнтації магнітного поля контролює струм шляхом оцінки положення ротора та вимірювання зворотної електрорушійної сили ротора, досягаючи більш точного контролю та реакції.
Питома потужність і ефективність
Безщітковий двигун постійного струму:
Безщіточні двигуни постійного струму мають високу питому потужність і ефективність. Завдяки своїй простій конструкції та відсутності проблем із щітками та зносом щіток, він може досягти високої потужності. У той же час безщіточні двигуни постійного струму використовують зворотний контроль електрорушійної сили, що може зменшити втрати міді та заліза та досягти високої ефективності роботи.
Синхронний двигун з постійним магнітом:
Питома потужність синхронних двигунів з постійними магнітами відносно висока, але їх ефективність відносно низька. Через його складну структуру необхідно підтримувати збудження магнітного поля котушки статора, що призводить до втрат міді та заліза. Крім того, через наявність обертового магнітного поля також генеруються додаткові втрати на вихрові струми. Однак, оптимізувавши стратегії управління та вдосконаливши технологію матеріалів, ефективність синхронних двигунів з постійними магнітами можна покращити.
Характеристики відгуку та діапазон регулювання
Безщітковий двигун постійного струму:
Безщіточні двигуни постійного струму мають хороші відгукні характеристики і широкий діапазон регулювання. Завдяки тому, що його ротор складається з постійних магнітів, інерція ротора мала, а швидкість відгуку висока. Тим часом безщіточні двигуни постійного струму можуть досягати точного керування, регулюючи величину та напрямок струму відповідно до різних експлуатаційних вимог.
Синхронний двигун з постійним магнітом:
Характеристики відгуку синхронних двигунів з постійними магнітами є відносно поганими, а діапазон керування вузьким. Через велику інерційність ротора швидкість відгуку ротора повільна. Крім того, керування синхронними двигунами з постійними магнітами є відносно складним і вимагає точної оцінки положення ротора та зворотної електрорушійної сили для досягнення точного керування.
Підсумовуючи, існують значні відмінності між безщітковими двигунами постійного струму та синхронними двигунами з постійними магнітами щодо принципів і структур, методів керування, щільності потужності та ефективності, а також характеристик відгуку та діапазонів керування. Для різних вимог застосування можна вибрати відповідні типи двигунів. Безщіточні двигуни постійного струму підходять для застосувань із високою вихідною потужністю та точним керуванням, тоді як синхронні двигуни з постійними магнітами підходять для застосувань із високою щільністю потужності та широким діапазоном керування.