1.5 hp 10 hp 20 hp 30 hp 75 hp trojfázový indukčný elektromotor
Motor PM (s permanentným magnetom) nemá vinutie poľa na ráme statora, namiesto toho sa spolieha na to, že PM poskytne magnetické pole, proti ktorému pole rotora interaguje a vytvára krútiaci moment. Vyrovnávacie vinutia v sérii s kotvou je možné použiť na veľkých motoroch na zlepšenie komutácie pri zaťažení. Pretože je toto pole pevné, nemožno ho nastaviť na reguláciu rýchlosti. Polia PM (statory) sú vhodné v miniatúrnych motoroch na elimináciu spotreby energie vinutia poľa. Väčšina väčších jednosmerných motorov je typu „dynamo“, ktoré majú statorové vinutia. Historicky nebolo možné vyrobiť PM tak, aby si zachovali vysoký tok, ak by boli rozobraté; poľné vinutia boli praktickejšie na získanie potrebného množstva toku. Veľké PM sú však nákladné, nebezpečné a ich montáž je náročná; to uprednostňuje vinuté polia pre veľké stroje.
Aby sa minimalizovala celková hmotnosť a veľkosť, miniatúrne motory PM môžu používať vysokoenergetické magnety vyrobené z neodýmu alebo iných strategických prvkov; väčšinou ide o zliatinu neodýmu, železa a bóru. Vďaka svojej vyššej hustote toku sú elektrické stroje s vysokoenergetickými PM minimálne konkurencieschopné so všetkými optimálne navrhnutými synchrónnymi a indukčnými elektrickými strojmi s jednotlivým napájaním. Miniatúrne motory pripomínajú štruktúru na obrázku, okrem toho, že majú najmenej tri póly rotora (aby sa zabezpečilo štartovanie bez ohľadu na polohu rotora) a ich vonkajší plášť je oceľová rúrka, ktorá magneticky spája exteriér magnetov so zakriveným poľom.
Niektoré problémy s kefovaným jednosmerným motorom sú v konštrukcii BLDC odstránené. V tomto motore je mechanický „rotačný spínač“ alebo komutátor nahradený externým elektronickým spínačom synchronizovaným s polohou rotora. Motory BLDC sú spravidla účinné 85 až 90% alebo viac. Bola hlásená účinnosť motora BLDC až 96.5%, zatiaľ čo jednosmerné motory s kefovým prevodom sú spravidla účinné 75–80%.
Charakteristický tvar lichobežníkovej proti elektromotorickej sily (CEMF) motora BLDC je čiastočne odvodený od rovnomerne rozložených vinutí statora a čiastočne od umiestnenia permanentných magnetov rotora. Tiež známe ako elektronicky komutované jednosmerné alebo inverzné jednosmerné motory, statorové vinutia lichobežníkových motorov BLDC môžu byť jednofázové, dvojfázové alebo trojfázové a na snímanie polohy rotora môžu používať snímače s Hallovým efektom namontované na vinutí a uzavreté za nízke náklady. -smyčkové ovládanie elektronického komutátora.
Motory BLDC sa bežne používajú tam, kde je potrebná presná regulácia rýchlosti, napríklad v počítačových diskových jednotkách alebo vo videokazetových rekordéroch, vretenách v jednotkách CD, CD-ROM (atď.) A mechanizmoch v rámci kancelárskych produktov, ako sú ventilátory, laserové tlačiarne a kopírky. Oproti bežným motorom majú niekoľko výhod:
V porovnaní s ventilátormi striedavého prúdu, ktoré používajú motory so zatienenými pólmi, sú veľmi účinné a pracujú oveľa chladnejšie ako ekvivalentné striedavé motory. Táto chladná prevádzka vedie k výrazne zlepšenej životnosti ložísk ventilátora.
Bez opotrebovania komutátora môže byť životnosť BLDC motora výrazne dlhšia v porovnaní s jednosmerným motorom používajúcim kefy a komutátor. Komutácia má tiež tendenciu spôsobovať veľký elektrický a RF šum; bez komutátora alebo kefiek je možné motor BLDC použiť v elektricky citlivých zariadeniach, ako sú zvukové zariadenia alebo počítače.
Rovnaké snímače s Hallovým efektom, ktoré poskytujú komutáciu, môžu tiež poskytovať pohodlný signál tachometra pre aplikácie s uzavretou slučkou (riadené servomotorom). Vo ventilátoroch možno signál tachometra použiť na odvodenie signálu „ventilátor je v poriadku“ a tiež na poskytnutie spätnej väzby o rýchlosti jazdy.
Motor je možné ľahko synchronizovať s vnútornými alebo vonkajšími hodinami, čo vedie k presnej regulácii otáčok.
Motory BLDC nemajú šancu na iskrenie, na rozdiel od kartáčovaných motorov, takže sú lepšie prispôsobené prostrediu s prchavými chemikáliami a palivami. Iskrenie tiež vytvára ozón, ktorý sa môže hromadiť v zle vetraných budovách, pričom hrozí riziko poškodenia zdravia obyvateľov.
Motory BLDC sa zvyčajne používajú v malých zariadeniach, ako sú počítače, a spravidla sa používajú vo ventilátoroch na odstránenie nežiaduceho tepla.
Sú to tiež akusticky veľmi tiché motory, čo je výhoda, ak sa používajú v zariadeniach, ktoré sú ovplyvnené vibráciami.
Moderné motory BLDC dosahujú výkon od zlomku wattu po mnoho kilowattov. V elektrických vozidlách sa používajú väčšie motory BLDC s výkonom približne 100 kW. Významné využitie nachádzajú aj vo vysoko výkonných elektrických modelových lietadlách.
Komutovaný elektricky budený sériový alebo paralelne vinutý motor sa označuje ako univerzálny motor, pretože môže byť navrhnutý tak, aby pracoval na striedavý alebo jednosmerný prúd. Univerzálny motor môže dobre fungovať na striedavý prúd, pretože prúd v poli aj cievkach kotvy (a teda výsledných magnetických poliach) sa bude striedavo striedať (opačná polarita), a preto sa výsledná mechanická sila bude vyskytovať v konštantnom smere otáčania .
Univerzálne motory pracujúce pri bežných frekvenciách elektrického vedenia sa často nachádzajú v rozsahu menšom ako 1000 XNUMX wattov. Univerzálne motory tiež tvorili základ tradičného železničného trakčného motora v elektrických železniciach. V tejto aplikácii by použitie striedavého prúdu na napájanie motora pôvodne navrhnutého na prevádzku na jednosmerný prúd viedlo k stratám účinnosti v dôsledku zahrievania ich magnetických komponentov vírivým prúdom, najmä pólových nástavcov poľa motora, ktoré by v prípade jednosmerného prúdu používali pevné ( nelaminované) železo a dnes sa už zriedka používajú.