Een gids voor Brushless motoronderdelen: Een blik in een motorserie

Een borstelloze motor is eenvoudig en netjes. Het bestaat uit slechts een paar hoofdonderdelen. Het was echt cool hoe deze eenvoudige onderdelen met elkaar samenwerkten. Leren over elk motoronderdeel is het belangrijkste om de juiste motor voor elke klus te kiezen. Dit artikel laat je zien hoe. We bekijken alle onderdelen van een borstelloze motor. We zullen zien hoe ze dingen laten bewegen. Je zult ontdekken waarom het heel nuttig is om dit te weten voor je volgende toepassing. Dit is een gids voor iedereen die echt wil leren hoe een borstelloze motor werkt, van binnenuit.

Wat laat een borstelloze motor echt draaien?

Toen ik hier net mee begon, dacht ik dat een motor maar één object was. Je geeft hem elektriciteit en hij draait. Maar een motor bestaat uit vele onderdelen die met elkaar samenwerken. Een borstelloze motor werkt door de geweldige manier waarop twee hoofdonderdelen, de stator en de rotor, samenwerken. Een borstelloze gelijkstroommotor, ook wel BLDC-motor genoemd, gebruikt elektriciteit om een magnetisch veld te maken. Dit veld duwt en trekt vervolgens aan de magneten op de rotor.

Dit eenvoudige duw-en-trekwerk zorgt ervoor dat het middelste deel van de motor draait. Het is niet zoals oudere types motoren, dus er zijn geen borstels die kunnen verslijten. Dit maakt de borstelloze motor erg betrouwbaar en hij werkt erg goed. Het belangrijkste idee is om de juiste hoeveelheid elektriciteit op het juiste moment te krijgen. Dit creëert een magnetisch veld dat ronddraait. Dit draaiende veld laat de rotor meedraaien. Dit eenvoudige idee wordt gebruikt in veel dingen die we dagelijks zien. Elk motoronderdeel heeft een taak om deze rotatie soepel te laten verlopen. Een goede motor doet deze taak heel goed.

De elektriciteit verandert in magnetische kracht en vervolgens in beweging. Deze manier van werken verspilt niet veel energie. Dat betekent dat er minder energie verloren gaat in de vorm van warmte. Dit is een zeer grote reden waarom de borstelloze motor zo veel wordt gebruikt. Het mooie van deze motor is dat hij eenvoudig is en heel goed werkt. Een goed ontworpen motor levert veel vermogen, ook al is hij klein. Om alles te leren over systemen die een motor gebruiken, moet je eerst dit hoofdidee begrijpen. Alles begint met het draaiende magnetische veld in de motor.

Waarom is de stator zo'n belangrijk motoronderdeel?

Wat is een stator eigenlijk? De naam zelf geeft al een hint: hij blijft op één plaats. De stator is het deel van de motor dat niet beweegt. Het is een hoofdonderdeel van de motor dat bestaat uit spoelen van draad. Wanneer elektriciteit door deze draadspoelen gaat, wordt de stator een sterke magneet die elektriciteit gebruikt. Hij kan een sterk magnetisch veld maken. De stator beweegt helemaal niet. Het is zijn taak om het bewegende magnetische veld te maken dat de motor doet draaien.

Je kunt de stator zien als de carrosserie van een motor. Hij houdt alle onderdelen op hun plaats en doet het zware werk. De spoelen op de stator zijn in groepen verdeeld. Een controller stuurt stroom naar deze groepen, de een na de ander. Hierdoor gaat het magnetische veld draaien. Hoeveel groepen, of polen, er op de stator zitten, helpt bij het regelen van de snelheid en de draaikracht van de motor. Een motor met meer polen zal vaak een sterker koppel hebben, maar zal minder snel draaien.

De manier waarop de stator is ontworpen, is heel belangrijk voor hoe goed de motor zal werken. De manier waarop de draden zijn gewikkeld en het type materiaal in het midden kunnen het vermogen van de motor veranderen en hoe goed hij energie gebruikt. Een goed statorontwerp is een zeer belangrijk element voor elke motor die goed moet werken. De stator is als het hart van de motor. Hij levert de energie die ervoor zorgt dat al het andere beweegt. Dit motoronderdeel is echt nodig.

Hoe werken de rotormagneten en het magneetveld met elkaar samen?

Als de stator het deel is dat stilstaat, dan is de rotor het deel dat ronddraait. De rotor in een borstelloze motor heeft een zeer belangrijk element: een groep sterke magneten. Deze staan bekend als rotormagneten. Deze magneten zijn permanente magneten. Dit betekent dat ze een eigen magnetisch veld hebben dat niet verdwijnt, met een noord- en zuidpool. Zij zijn het andere belangrijke onderdeel van de motor. De rotor is het draaiende onderdeel van de motor.

De stator maakt een ronddraaiend magnetisch veld. De permanente magneten op de rotor worden door dit veld getrokken en geduwd. Je kunt je voorstellen dat je een magneet vasthoudt en dan een andere magneet gebruikt om hem te laten draaien zonder hem ooit aan te raken. Dat is precies wat er gebeurt in een borstelloze motor. De rotormagneten willen in lijn staan met het magnetische veld van de stator. Als het veld van de stator draait, trekt het de rotormagneten mee. Dit zorgt voor een soepele rotatie en een sterk koppel.

Hoe sterk elke magneet is en waar hij op de rotor is geplaatst, is erg belangrijk. Goede magneten zorgen voor een sterkere magnetische aantrekkingskracht. Dit zorgt voor een motor met meer koppel en een motor die beter werkt. De rotormagneten zijn een belangrijk onderdeel dat een direct effect heeft op het vermogen van de motor. Dit eenvoudige duwen en trekken tussen het veld van de stator en de magneet van de rotor zorgt ervoor dat dit soort motor zo goed werkt. Een sterke magnetische verbinding betekent dat je een sterke motor hebt.

Wat doet het motorfeedbacksysteem?

Een borstelloze motor heeft iets nodig om hem te besturen. Hij moet de hele tijd weten waar de rotor is. Daarom is een feedbacksysteem nodig. De motorbesturing moet de exacte positie van de rotormagneten kennen. Dit helpt hem om op het juiste moment stroom naar de juiste spoelen in de stator te sturen. Zonder deze informatie zou de motor niet op de juiste manier draaien. Hij zou onregelmatig kunnen bewegen of niet draaien. Het feedbacksysteem is als de ogen en oren van de motor.

Dit terugkoppelsysteem stuurt altijd informatie over de positie terug naar de controller. De controller gebruikt deze informatie om de elektriciteit die naar de stator wordt gestuurd te veranderen. Zo ontstaat het soepele, draaiende magnetische veld dat de rotor aantrekt. Een goede feedbacklus is erg belangrijk om de motor op een nauwkeurige manier te besturen. Dit geldt met name voor taken waarbij de snelheid of positie precies goed moet zijn. Het feedbackelement is een zeer belangrijk motoronderdeel.

Er zijn een paar soorten feedbackonderdelen. Elke soort is goed voor verschillende dingen. Welk feedbacksysteem je kiest, hangt af van het werk dat je moet doen. Sommige taken hebben zeer exacte positie-informatie nodig. Voor andere taken is misschien alleen eenvoudige informatie over de snelheid nodig. Het juiste feedbacksysteem zorgt ervoor dat de motor optimaal werkt. Een motor zonder feedback is alsof je probeert te vliegen met je ogen dicht. De feedback geeft de motor controle. Deze feedback is heel belangrijk.

Waarom is een encoder een belangrijk feedbackelement?

Wat is een encoder? Een encoder is een soort feedbackonderdeel. Het is een veelgebruikt element dat wordt gebruikt bij een borstelloze motor. Het is zijn taak om de besturing de exacte positie en snelheid van de motoras te laten weten. Ik gebruik een encoder veel in mijn werk omdat hij heel exacte feedback geeft. Een encoder geeft veel meer informatie dan eenvoudigere sensoren.

Een encoder maakt een reeks elektrische signalen terwijl de motor draait. Het kan een magnetische encoder zijn of een encoder die licht gebruikt. Een optische encoder heeft een kleine schijf met lijnen erop. Er wordt licht door de schijf geschenen. Als de motor draait, blokkeren de lijnen het licht, waardoor signalen worden gemaakt. Een magnetische encoder heeft een speciale magneet en sensoren die iets soortgelijks doen. De controller telt deze signalen om de exacte positie van de rotor te achterhalen. Als een encoder meer signalen in één draai kan maken, is de positieterugkoppeling nauwkeuriger.

Deze exacte informatie maakt een encoder de perfecte keuze voor veel taken. Robots, speciale snijmachines en printers moeten allemaal de exacte positie van een motor kennen. Een encoder geeft hen deze zeer belangrijke feedback. Het gebruik van een encoder kan een systeem veel beter laten werken. Je kunt er de snelheid en positie heel precies mee regelen. De informatie van de encoder helpt de motor om soepel te draaien en minder stroom te verbruiken. Een encoder is een geweldig element voor elke taak waarbij beweging moet worden geregeld. De encoder is een fantastisch motoronderdeel.

Hoe bepaalt een BLDC-motor zijn rotorpositie?

We hebben geleerd dat een borstelloze motor feedback nodig heeft. Maar hoe krijgt hij deze informatie over zijn positie? Behalve een encoder die veel details geeft, gebruiken veel ontwerpen voor BLDC-motoren een eenvoudiger onderdeel. Ze gebruiken Hall-effectsensoren. Dit zijn kleine en eenvoudige sensoren die een magnetisch veld kunnen voelen. Ze worden meestal in de motor geplaatst, dicht bij de rotormagneten. Dit is een veelgebruikte en goedkope manier om positieterugkoppeling te krijgen.

Als de rotor draait, gaan de magneten langs de Hall-effectsensoren. Elke magneet heeft een noord- en zuidpool. De sensor kan zien welke pool voorbij komt en stuurt een signaal naar de controller. De meeste motoren hebben drie Hall-sensoren. Het patroon van signalen van deze drie sensoren geeft de controller een algemeen idee van de positie van de rotor. Het verdeelt één volledige rotatie in zes delen. Voor veel taken is deze feedback alles wat nodig is.

Deze methode geeft de controller de basispositie-informatie die hij nodig heeft. De controller weet dan aan welke spoel op de stator hij de volgende keer stroom moet geven. Hierdoor blijft de rotor in de juiste richting draaien. Het is niet zo nauwkeurig als een encoder, maar dit soort feedback is betrouwbaar en kost niet veel geld. Het is een slimme manier om de motor te besturen. Het systeem gebruikt de magneet op de rotor om zowel beweging te maken als positieterugkoppeling te geven. Het kennen van de rotorpositie is het belangrijkste onderdeel om een borstelloze motor te laten werken.

Kun je een feedbackcomponent in een motorpakket plaatsen?

Bij veel van mijn projecten heb ik niet veel ruimte. Ik heb een kleine motor nodig. Een motor en een aparte encoder kunnen te veel ruimte innemen. Het goede nieuws is dat je een motor kunt kopen waarin het feedbackgedeelte al is ingebouwd. Veel bedrijven verkopen een volledig motorpakket. Dit betekent dat de motor, de encoder of andere sensoren allemaal in één pakket zitten. Dit maakt alles veel eenvoudiger.

Als je het feedbackelement integreert, krijg je een systeem dat kleiner is en waarop je meer kunt vertrouwen. De encoder of sensor is in de fabriek al op zijn plaats gezet en precies goed uitgelijnd. Dit bespaart veel tijd bij het in elkaar zetten. Je hoeft je geen zorgen te maken dat je een gevoelige encoder zelf moet uitlijnen. Een enkel pakket betekent ook dat je minder draden en stekkers hebt. Hierdoor ziet het hele ontwerp er netter uit en is de kans op problemen kleiner. Dit is een zeer goede manier om een klein ontwerp te ondersteunen.

Deze alles-in-één manier is perfect voor een kleine machine of een robotarm. Ik probeer altijd een motor te vinden die als volledig pakket wordt verkocht. Dat maakt het ontwerp eenvoudiger. In het begin zijn de kosten misschien wat hoger. Maar de tijd en het werk dat je bespaart, maken het meestal een goede deal. Je krijgt een motor die meteen klaar is voor gebruik. Je kunt hem gemakkelijk in je machine integreren.

Hier is een tabel die een aantal veelvoorkomende keuzes voor feedback laat zien:

Wat zijn de belangrijke dingen om te zien in een Motorserie?

Als je op zoek bent naar een motor, zul je merken dat ze vaak in een "serie" worden verkocht. Een motorserie is een groep motoren die op dezelfde manier zijn gemaakt, maar in verschillende maten of met verschillende vermogens. Een serie kan bijvoorbeeld motoren hebben die allemaal even breed zijn, maar verschillende lengtes hebben. Een langere motor in dezelfde serie heeft meestal meer koppel. Dit maakt het eenvoudig om de motor te vinden die precies past bij wat je nodig hebt.

Als ik een motorserie kies, controleer ik een paar belangrijke dingen. Ten eerste, wat is het prestatiebereik? Geeft de serie me een goede keuze aan koppel en snelheid voor wat ik nodig heb? Ten tweede, welke andere keuzes zijn er? Kan ik de motor kopen met verschillende draadomwikkelingen? Kan ik mijn eigen feedbackelement kiezen, zoals een encoder of Hall-sensoren? Een goede motorserie zou je keuzes moeten bieden.

Als laatste controleer ik de kwaliteit en de hulp die ik kan krijgen van het bedrijf dat het maakt. Is het informatieblad gemakkelijk te lezen? Bieden ze goede hulp als ik vragen heb? Het kiezen van een motor is een keuze waar je lang aan vast zult houden. Je wilt werken met een bedrijf dat je helpt met zijn product. Een goede serie motoren geeft je keuzes. Hiermee kun je je project groter of kleiner maken zonder dat je alles hoeft te veranderen wat je hebt ingesteld. Deze motorserie is een zeer goede keuze.

Hoe kies je de beste motor voor je werk?

De juiste motor kiezen kan moeilijk lijken. Er is zoveel keuze. Maar als je eerst een paar dingen doet, kun je de perfecte motor vinden. Het eerste wat je moet doen, is weten wat je baan nodig heeft. Wat moet hij kunnen? Moet hij heel snel gaan? Heb je een sterke draaikracht nodig om iets zwaars op te pakken? Moet je de positie heel precies kunnen regelen? Deze vragen moet je aan het begin beantwoorden.

Als je weet wat je wilt bereiken, kun je de details van de motor bekijken. De twee belangrijkste getallen zijn snelheid en koppel. Zorg ervoor dat de motor het koppel kan leveren dat je nodig hebt bij de snelheid die je van plan bent. Kijk hoeveel vermogen hij nodig heeft. Werkt de motor op de spanning die je hebt? Denk na over hoe groot en zwaar hij is. Zal de motor in je ontwerp passen? Een kleine motor is vaak een goede keuze.

Denk uiteindelijk na over de plaats waar de motor zal worden gebruikt. Zal het op een warme of stoffige plaats zijn? Sommige motoren zijn gemaakt om goed te werken op moeilijke plaatsen. Je moet de juiste motor kiezen die lang meegaat. Kies niet alleen de motor met het meeste vermogen. Kies de motor die het beste past bij het werk dat je doet. Een beetje planning nu bespaart je een hoop problemen in de toekomst. Dit zal je helpen om de juiste motor te vinden.

Wat zijn de belangrijkste dingen die de prestaties van een Brushless Motor weergeven?

Als we het hebben over de prestaties van een motor, zijn er een paar belangrijke dingen. Het eerste is hoe goed hij werkt, of zijn efficiëntie. Dit vertelt je hoe goed de motor elektriciteit gebruikt om dingen te laten bewegen. Een motor met een hoog rendement verspilt niet veel stroom door heet te worden. Dit is heel goed voor dingen die op batterijen werken. Het betekent ook dat de motor niet zo heet wordt als hij draait. Goede prestaties beginnen met een goed rendement.

Een ander belangrijk punt is de koppeloutput. Dit is de draaikracht die de motor kan leveren. Sommige klussen hebben in het begin een hoog koppel nodig om op gang te komen. Andere klussen hebben voortdurend dezelfde hoeveelheid koppel nodig om te blijven draaien. De koppeltabel van een motor laat zien hoeveel koppel hij kan leveren bij verschillende snelheden. Het vermogen van de motor is ook een zeer belangrijk onderdeel van zijn prestaties.

Denk tot slot ook aan de dynamische respons van de motor. Dit is hoe snel de motor kan reageren om zijn snelheid of richting te veranderen. Voor een robotarm heb je een motor nodig die heel snel kan reageren. Dit hangt af van de manier waarop de motor is gemaakt en de regelaar die ermee wordt gebruikt. Al deze dingen - efficiëntie, koppel en respons - werken samen om de prestaties van de motor weer te geven. Een goede motor heeft een goede mix van alle drie de dingen voor het werk dat hij moet doen. Met de juiste motor wordt je project een succes.

Dingen om te onthouden

• Een borstelloze motor gebruikt een draaiend magnetisch veld van de stator dat de rotormagneten laat draaien.
• De stator is het deel dat stil blijft staan. Het heeft draadspoelen die het magnetische veld maken.
• De rotor is het deel dat ronddraait. Hij heeft magneten die worden geduwd en getrokken door het veld van de stator.
• Een feedbacksysteem, zoals een encoder of Hall-sensoren, geeft de controller informatie over de positie van de rotor.
• Een encoder is een feedbackelement dat zeer exacte informatie geeft over zijn positie en snelheid.
• De juiste motor kiezen betekent een motor kiezen die de juiste snelheid, het juiste koppel en het juiste vermogen heeft voor wat je moet doen.
• Je kunt vaak een volledig motorpakket krijgen waarin de feedbackcomponent al is ingebouwd.