Fırçasız Motor ve Step Motor Arasındaki Fark

Fırçasız bir motorun ve bir step motorun çalışma prensibini anladığımı düşünüyorum, ancak aradaki fark konusunda biraz kafam karıştı. Fırçasız DC motor çok temel bir step motor mu? Doğru kontrollerle, fırçasız bir DC motor bir step motor olarak çalıştırılabilir mi? Eğer değilse, nasıl farklılar?

Bir elektronik acemi için, biri step motorlarla DC fırçasız motorlar arasındaki benzerlik ve farklılıkları vurgulayabilir mi?

motor stepper-motor brushless-dc-motor

— mrsoltys
kaynak

Sorunun cevabı değil, ancak bu bağlantı Hurst AC Senkron motorlarının "yapım aşamasında HURST® kademeli motorlarla aynı" olduğunu gösterir.

— Tut

İkisi temelde aynıdır. Ancak, amaçlanan uygulamada farklıdırlar. Bir kademeli motorun, kademeli olarak çalıştırılması amaçlanmıştır. Bir BLDC motorunun düzgün hareket sağlamak için çalıştırılması amaçlanmıştır.

Adım motorları hareket kontrolü için kullanıldığından, adımların tekrarlanabilirliği istenmektedir. Yani, bir adımdan başlayıp sonra diğerine, sonra ilk başa dönerseniz, ideal olarak daha önce olduğu yere tam olarak dönmesi gerekir. Çeşitli şeyler bunu mahvedebilir; Yataklardaki eğim, sürtünme vb. BLDC motorlar tekrarlanabilirlik değil, adımlar arasında yumuşak tork için optimize edilmiştir.

Kademeli motorlar , kepçenin mekanik yükü basamaklardan birinde tutma kabiliyeti olan tutma torkunu en üst düzeye çıkarmak için tasarlanmıştır . Bu, rotor statorla hizalı olmasına rağmen sarma akımını yüksek tutarak gerçekleştirilir. Bu, çok fazla enerji harcar, çünkü yük pozisyondan çıkmadıkça tork üretmez, ancak geri besleme mekanizmalarına ihtiyaç duymaz.

Öte yandan, BLDC'ler tipik olarak statoru sürükleyen rotorla çalıştırılır, böylece uygulanan akım her zaman maksimum tork üretir, bu da fırçalanmış bir motorun yapacağı şeydir. Daha az tork istenirse, akım azalır. Bu daha verimlidir, ancak ne kadar tork uygulanacağını bilmek yükün konumunu algılamalıdır. Sonuç olarak, step motorlar, motorun maksimum akımda sürekli olarak çalıştırılmasının ilave sıcaklığını sağlamak için genellikle daha büyüktür.

Ayrıca, çoğu uygulama için, insanlar hassas hareket kontrolü için bir adımın küçük adımlara sahip olmasını beklerler. Bu, çok sayıda manyetik kutup anlamına gelir. Bir step motor tipik olarak devir başına yüzlerce adıma sahiptir. Bir BLDC genellikle daha az olacaktır. Örneğin, son zamanlarda bir sabit diskten bir BLDC ile oynuyordum ve devir başına dört "basamağı" var.

Kademeli motorlar genellikle ilk önce maksimum tutma torku ve ikinci hız için tasarlanır. Bu genellikle, akım birimi başına daha güçlü bir manyetik alan ve dolayısıyla daha fazla tork oluşturan çok sayıda dönüşün sarımı anlamına gelir. Bununla birlikte, bu, artan EMF pahasına gelir, böylece birim voltaj başına hızı azaltır.

Ayrıca, step motorlar genellikle 90 derecelik iki faz arasında sürülürken, BLDC'ler tipik olarak 120 derecelik üç faza sahiptir (her iki durumda da istisnalar olmasına rağmen):

step motor

BLDC

Bu farklılıklara rağmen, bir basamak bir BLDC gibi veya bir basamak gibi bir BLDC olarak çalıştırılabilir. Bununla birlikte, çelişkili tasarım niyetleri göz önüne alındığında, sonucun optimalin altında olması muhtemeldir.

— Phil Frost
kaynak

Gördüğüm çoğu BLDC kontrol cihazı, stepperlerle aynı pozisyonel hassasiyet için tasarlanmamıştır, ancak BLDC motorların, dönme sensörünün sunduğu hassasiyeti kontrol etmemesi için herhangi bir neden var mı? Bir şeyi olabildiğince çabuk 12.25 tur döndürmek istersem, bir BLDC motorunun işi bir step motordan daha iyi yapabileceğini düşünürdüm, çünkü bir steprenin kötümser bir ivmelenme profili ile sürülmesi gerekir, ancak bir BLDC motorun kullanılması gerekirdi. böyle bir kısıtlama yok.

— Supercat

@supercat Özel bir sebep yok. Ancak BLDC ve bir dönme sensörüyle, sahip olduğunuz servo ve onu kontrol etmek için bir tür geri besleme döngüsüne ihtiyacınız var. Aynı fırçalanmış bir motor ile yapılabilir. Stepperler genellikle dönme sensörlerine sahip değildir ve herhangi bir geri besleme döngüsü olmadan sürülür (hareket aralığının sonunu bulmak için limit anahtarları hariç), bu nedenle konumsal doğruluk için herhangi bir adımın eksik olmamasına bağlıdır. Bu sürücüyü basitleştirir, ancak aynı zamanda hız ve tork sınırlarını da koyar.

— Phil Frost

Bir akıllı servo kumandasıyla en yumuşak hareket elde edilir, ancak biri BLDC motorunu 12.25 tur döndürmek ve biri pürüzsüzlüğü önemsemek istemiyorsa, sadece bir noktaya ulaşana kadar motoru ilerletmekle ilgili herhangi bir problem olabilir Hedeften hemen önce, sonra hedef aşama için ayarlama ve çok fazla aşarsa geriye doğru koşmak? Kademeli motorlar korkunç derecede verimsizdir, ancak bir döner kodlayıcı ve bir fren eklemek, verimliliği büyük ölçüde artırabilir gibi görünmektedir.

— supercat

@supercat Ben hala bir servo olarak sayılır düşünüyorum. Özellikle bununla ilgili bir sorun yok, ancak eğer servo kontrolörü "basit" ise, o zaman muhtemelen o kadar doğru veya tekrarlanabilir olmayacak veya eşit maliyete sahip bir step ve hatta "basit" bir servo kadar tutma torkuna sahip olmayacaktır. denetleyici hiç denetleyici gerektirmeyen bir kademeden daha karmaşıktır. Pille çalışan bir cihaz için bir kademenin verimsizliğinin büyük bir sorun olacağını düşünüyorum, ancak duvara takılan herhangi bir şey için elektrik gücü ucuz ve bol.

— Phil Frost

Tutma torkuna ihtiyaç duyulursa, bir kademeli ya da fren kullanılması gerekecektir. Verimlilik sadece güç kullanımının sebepleri için önemli değildir; daha verimli bir motor, mekanik olarak üretmek için çağrılandan daha fazla gücü harcayabilecek olandan daha küçük ve daha hafif olabilir. Bir BLDC (veya aralıklı çalışma kademesi) artı döner kodlayıcı artı frenin bir kombinasyonunun çoğu durumda aynı üst hızda ve kullanılabilir torklu bir step motordan daha küçük, daha hafif ve daha ucuz olabileceğini düşünüyorum.

— supercat

Bir kademeli motor, fırçasız DC motorun bir şeklidir, ancak tam bir dönme döngüsünü alt bölümlere ayıran sabit sayıda durdurma veya tespit edici elde etmek için belirli bir fiziksel bobin ve stator düzenlemesiyle birliktedir.

Bir step motorun kutup sayısı, adım boyutunu veya alt bölüm sayısını veya isterseniz "tam adımları" belirler.

Bununla birlikte, step motor bobinlerinin enerjilendirilmesinde bazı fantazi ayak işlerinde, uygun kontrolörlere sahip modern step motorlar, mikro-stepping olarak bilinen kısmi adımlarda sıklıkla rotasyon sağlayabilir.

TL; DR: Kademeli motorlar (tipik olarak) Fırçasız Motor ailesinin bir alt kümesidir.

Anahtarlamalı Relüktans motorları , standart BLDC stepörden biraz farklı, step motorun başka bir şeklidir.

— Anindo Ghosh
kaynak