DSCN0439 (Large)

50

4. Silniki bezszczotkowe z wirującym inagimm

Silniki bezszczotkowe z wirującym magnesem (BLDC) praktycznie nie jflW by bez elektronicznych układów sterujących. Ich konstrukcja jest znana oąTJ dzo dawna, jednak powszechne zastosowanie umożliwiły tanie scalone Siem9 impulsowe. Koastrukcja silnika z wirującym magnesem jest odwrotnością |H komutatorowego z magnesem trwałym: uzwojenia znajdują się w stajanie, a wj^ jest wykonany z odpowiednio ukształtowanego magnesu. W terminologii angjejj dla silników bezszczotkowych używa się skrótu BLDC - Brushless DC Motor' Zgodnie z tradycyjnym podziałem silniki bezszczotkowe z wirującym magnesy zaliczane do grupy silników prądu stałego, stąd symbol DC w nazwie angieljk W praktyce prądem stałym zasila się elektroniczny sterownik silnika, sam silnikiZ zasilany falą prostokątną lub przebiegiem impulsowym mniej lub więcej przyp^ nającym sinusoidę. Prawdopodobnie tradycyjny podział utrzyma się jeszcze |y długi czas i nie jest błędem stwierdzenie, że jest to silnik o zasilaniu impulsowy ani zaliczenie go do silników DC.

4.1. Właściwości i zastosowanie silników BLDC

Parametry mechaniczne silników bezszczotkowych DC są porównywalne z sil* kami komutatorowymi z magnesem trwałym - można uzyskać podobną moc i ^ ment obrotowy przy zbliżonych wymiarach i masie. Ich istotnymi zaletami są:

-    wysoka trwałoś, ograniczona praktycznie wytrzymałością łożysk wirnika,

-    możliwość bardzo precyzyjnej regulacji obrotów (dzięki zaawansowanym dom sterowników można sterować kątem obrotu wirnika podobnie jak w simkach krokowych).

Cena silnika bezszczotkowego jest 2...3-krotnie wyższa od podobnego silnika komutatorowego, jednak kompensuje to 20-krotnie większa trwałość. Precyzja sterowania powoduje, że w wielu aplikacjach są stosowane zamiast silników krokowych -oj których są mniejsze, lżejsze i lepiej pracują przy dużych prędkościach obrotowych Obecnie silniki bezszczotkowe z wirującym magnesem są powszechnie stosowane w serwonapędach maszyn oraz w sprzęcie powszechnego użytku (magnetowid;, magnetofony, wideokamery, napędy CD/DVD), coraz częściej też wypierają silnik krokowe w napędach dysków komputerowych.

Bardzo często elektroniczny sterownik jest wbudowany w silnik. W najprostszych koo-strukcjach na zewnątrz są wyprowadzone tylko 2 zaciski zasilania co uniemożliw regulację kierunku i prędkości obrotowej (niektóre wbudowane sterowniki zmieniaj; kierunek obrotów silnika przy zmianie biegunowości zasilania). Z punktu widzeń użytkownika taki silnik niewiele się różni od silnika komutatorowego DC. W bardziej rozbudowanych konstrukcjach są wejścia sterujące (analogowe lub cyfrowe) da regulacji obrotów. Najwyższej klasy sterowniki mają także wejścia komunikacji szeregowej (umożliwiające konfigurację sterownika za pomocą mikroprocesora, komputer PC lub współpracę ze sterownikami PLC), wejścia czujników położenia, wbudouaK algorytmy rozpędzania/hamowania i wiele innych „gadżetów”. Sterowniki wyższą klasy zwykle nie są wbudowane, lecz stanowią moduł dołączany do silnika.

Ze względu na liczbę uzwojeń wyróżniamy silniki bezszczotkowe 2-fazowe i 3-fazowe. natomiast w zależności od sposobu zasilania uzwojeń - silniki unipolarne i bipolarne.

4.

1.1'