ข้อดีสี่ประการของมอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบเหนือมอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบ

ข้อดีสี่ประการของมอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบที่เหนือกว่ามอเตอร์ BLDC แบบช่องเสียบ

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา มอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน (bldcs) ได้เข้ามาแทนที่มอเตอร์กระแสตรงแบบมีแปรงถ่านมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่ต้องการความเร็วสูง (มากกว่า 12,000 รอบต่อนาที) และอายุการใช้งานที่ยาวนาน

แต่มอเตอร์ BLDC ไม่ได้มีข้อได้เปรียบทั้งหมด: มอเตอร์ BLDC ให้การควบคุมที่ง่ายและไม่มีฟันเฟือง ในขณะที่โครงสร้างที่ซับซ้อนของมอเตอร์ BLDC ทำให้ต้นทุนสูงขึ้น มอเตอร์ BLDC แบบเดิมเป็นแบบเจาะรู กล่าวคือ ขดลวดจะพันอยู่ในช่องรอบๆ สเตเตอร์ .

ด้วยเหตุนี้ มอเตอร์ BLDC ที่มีการออกแบบแบบไม่มีช่องเสียบจึงได้รับการพัฒนาขึ้น ซึ่งมีข้อได้เปรียบหลัก 4 ประการที่เหนือกว่ามอเตอร์ BLDC ที่มีช่องเสียบแบบทั่วไป

มอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบใช้การออกแบบแบบไม่มีช่องเสียบ คอยล์ถูกพันด้วยการทำงานภายนอกที่แยกจากกัน จากนั้นสอดเข้าไปในช่องว่างอากาศโดยตรงระหว่างการประกอบมอเตอร์

1) ปริมาตรของมอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบสามารถทำให้เล็กลงได้

ในมอเตอร์ BLDC แบบเจาะรู การมีฟันของสเตเตอร์ช่วยป้องกันไม่ให้ขนาดโดยรวมของมอเตอร์ลดลง นอกจากนี้ เมื่อขนาดของมอเตอร์เล็กลง กระบวนการม้วนก็จะยากขึ้นเรื่อยๆ ในทางตรงกันข้าม มอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านแบบไม่มีช่องเสียบมีขดลวดที่เอียงหรือยึดตามแนวแกนบนแกนสเตเตอร์ทรงกระบอก ทำให้ลดขนาดได้ง่ายขึ้น

2) มอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบมีค่าใช้จ่ายน้อยลง

การออกแบบแบบไม่มีช่องเสียบยังมีข้อดีด้านต้นทุนเนื่องจากช่วยลดความซับซ้อนและผลิตแกนสเตเตอร์ได้ง่ายกว่า

มอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบมีค่าใช้จ่ายน้อยลง

3) มอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบมีความหนาแน่นของพลังงานสูง

แม้ว่าการออกแบบทั้งสองสามารถทำงานที่ความเร็วสูงกว่ามอเตอร์ DC แบบแปรงถ่านมาก แต่การออกแบบที่มีช่องเสียบและไม่มีช่องเสียบมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันที่ความเร็วสูง เพื่อให้ได้เสถียรภาพทางกลที่ความเร็วสูง (ตั้งแต่ 40,000 ถึง 60,000 รอบต่อนาที) โรเตอร์แบบไม่มีช่องเสียบมักจะมีการออกแบบแม่เหล็กถาวรแบบสองขั้ว นอกจากนี้ เนื่องจากการมีอยู่ของช่องว่างอากาศขนาดใหญ่ เมื่อมอเตอร์ทำงานด้วยความเร็วสูง การสูญเสียแกนสเตเตอร์จะจำกัดอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้ ซึ่งหมายความว่ามอเตอร์ BLDC แบบไม่มีสล็อตได้รับประโยชน์จากโครงสร้างสเตเตอร์แบบไม่มีสล็อตซึ่งมีการสูญเสียแกนค่อนข้างต่ำและความหนาแน่นของพลังงานสูง

ในความเป็นจริง ในช่วงแรก ๆ ของการออกแบบมอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบ ความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่ามอเตอร์แบบมีช่องเสียบที่เทียบเท่า อย่างไรก็ตาม การกำเนิดของแม่เหล็กถาวรพลังงานสูงและอุปกรณ์แม่เหล็กทางเลือกได้ทำให้ช่องว่างด้านประสิทธิภาพแคบลง มอเตอร์ BLDC แบบ Slotted นั้นไม่สามารถใช้แม่เหล็กพลังงานสูงได้เนื่องจากฟันที่หนาขึ้นจำเป็นต้องเพิ่มภาระแม่เหล็กบนมอเตอร์ ซึ่งมีผลในการลดพื้นที่ของสล็อตและทำให้โหลดไฟฟ้าบนมอเตอร์

มอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบมีความหนาแน่นของพลังงานสูง

4) มอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบมีการโอเวอร์โหลดที่ดีกว่า

มอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบมีการโอเวอร์โหลดที่ดีกว่า

มอเตอร์ BLDC แบบเจาะรูสามารถให้แรงบิดที่สูงกว่าการออกแบบแบบไม่มีช่องเสียบ เนื่องจากการออกแบบที่มีช่องเสียบสามารถรับมือกับอุณหภูมิที่สูงขึ้น ทำให้สามารถผลิตแรงบิดได้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความอิ่มตัวของวงจรแม่เหล็กระหว่างการทำงานเกินพิกัด แรงบิดของมอเตอร์จึงลดลง และการออกแบบแบบไม่มีฟันในช่องเสียบไม่มีความอิ่มตัวของแม่เหล็ก จึงให้โอเวอร์โหลดที่ดีกว่า

แม้ว่ามอเตอร์ BLDC แบบไม่มีสล็อตจะมีข้อได้เปรียบเหนือ bldc มาตรฐานหลายประการ แต่ในการใช้งานจริง มอเตอร์ BLDC แบบไม่มีสล็อตไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดเสมอไป ตัวอย่างเช่น มอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบมีความเหนี่ยวนำต่ำ ซึ่งเป็นความท้าทายในการควบคุมการเคลื่อนไหว หากใช้การควบคุมการมอดูเลตความกว้างพัลส์ (pwm) ความเหนี่ยวนำที่ต่ำกว่าจะส่งผลให้มอเตอร์สูญเสียมากขึ้น การควบคุมด้วยความถี่สวิตชิ่งที่สูงขึ้น (80 ถึง 100 กิโลเฮิรตซ์) หรือตัวเหนี่ยวนำแบบชดเชยแบบอนุกรมสามารถใช้เพื่อบรรเทาปัญหาค่าความเหนี่ยวนำต่ำได้

อันที่จริงแล้ว เทคโนโลยีมอเตอร์ BLDC ที่แตกต่างกันนั้นเหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน มอเตอร์ BLDC แบบเจาะรูเหมาะสำหรับการใช้งาน เช่น รถยนต์ไฟฟ้าหรือเครื่องใช้ในบ้านที่ต้องใช้เสาจำนวนมาก และขนาดขั้นสุดท้ายไม่ใช่ปัญหา นอกจากนี้ยังเป็นที่ต้องการในสภาพแวดล้อมที่สมบุกสมบัน เนื่องจากการออกแบบขดลวดแบบ slotted นั้นง่ายต่อการป้องกันและยึดด้วยกลไกด้วยฟันของสเตเตอร์ และสำหรับการใช้งานที่ต้องการความเร็วสูงและมีขนาดเล็ก เช่น ในอุปกรณ์ทางการแพทย์หรือเครื่องมืออุตสาหกรรมแบบพกพา มอเตอร์ BLDC แบบไม่มีช่องเสียบเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าและนำเสนอโซลูชั่นที่ดีที่สุด