ارتقای آرام: موتورهای DC بدون جاروبک در طراحی لوازم خانگی مدرن
چرا تیمهای طراحی و مدیران خرید از موتورهای AC معمولی عبور میکنند - و چه چیزی را باید قبل از تغییر تأیید کنید.
هر پروژه لوازم خانگی به یک نقطه تصمیم می رسد. مسیر هوا ترسیم شده است، برد کنترل انتخاب شده و خط تولید در انتظار است - و موتور، اغلب آخرین قطعه ای که نهایی می شود، مشخص می شود که کارایی، نویز و عمر مفید را تعیین می کند. برای تعداد فزاینده ای از تیم های طراحی، موتور DC بدون جاروبک پاسخ مرجع است. ارزش درک اینکه دقیقاً چه چیزی را تغییر می دهد، دارد.
موتور DC بدون براش در واقع چیست
یک موتور DC بدون جاروبک جایگزین کموتاتور مکانیکی و برسهای کربنی یک موتور DC معمولی با یک کنترلکننده الکترونیکی میشود. روتور آهنرباهای دائمی را حمل می کند در حالی که استاتور سیم پیچ ها را حمل می کند. کنترلکننده به ترتیب به آن سیمپیچها انرژی میدهد، موقعیت روتور را از حسگرهای هال میخواند یا آن را از نیروی محرکه پشتی تخمین میزند. نتیجه ماشینی است که از بیرون مانند یک موتور DC رفتار می کند اما هیچ تماس مالشی در داخل ندارد.
وسایل الکترونیکی را بردارید و یک موتور DC بدون جاروبک یک ماشین سنکرون با آهنربای دائمی است. چیزی که آن را برای کاربر "DC" می کند، درایور است که منبع DC را به میدان دوار داخل موتور تبدیل می کند.
این تمایز در مقایسه با دو خانواده ای که اکثر مهندسان لوازم خانگی به خوبی می شناسند، اهمیت دارد. یک موتور DC برس خورده برای راندن ساده است اما دچار سایش برس و جرقه کموتاسیون می شود. یک موتور القایی تک فاز قوی و ارزان است، اما روتور آن همیشه در پشت میدان دوار کار می کند و هر زمان که بار کاهش می یابد، اختلاف را به عنوان گرما هدر می دهد. طراحی بدون جاروبک قابلیت کنترل یک موتور DC را با قابلیت اطمینان یک موتور القایی به قیمت نیاز به درایور ترکیب می کند.
شرایطی که رعایت خواهید کرد
"سه فاز" به آرایش سیم پیچ در داخل موتور اشاره دارد. "Sensored" به این معنی است که عناصر هال موقعیت روتور را گزارش می دهند. "بدون حسگر" به این معنی است که راننده آن را از روی ولتاژ و جریان تخمین می زند. هر سه، استراتژی کنترل را توصیف می کنند، نه برقی که شما به محصول می رسانید.
برای یک تولید کننده لوازم خانگی، تمایز فنی نسبت به تمایز رفتاری در درجه دوم اهمیت قرار دارد. موتور بدون جاروبک کارایی را در طیف وسیعی از سرعت حفظ می کند، در حالی که موتور القایی فقط در نزدیکی نقطه طراحی خود کارآمد است. این ویژگی واحد بیشتر تغییر به سمت طراحی های بدون برس در لوازم خانگی و تجاری را توضیح می دهد.
| صفت | موتور DC برس خورده | موتور DC بدون جاروبک | موتور القایی تک فاز |
|---|---|---|---|
| کموتاسیون | برس های مکانیکی | درایور الکترونیکی | میدان فرکانس خط |
| روتور | زخم، با کموتاتور | آهنربای دائمی | قفس سنجاب |
| کنترل سرعت | مبتنی بر ولتاژ، نادقیق | دقیق، دامنه وسیع | شیرهای محدود یا اینورتر |
| پوشیدن قطعات | برس و کموتاتور | بلبرینگ، الکترونیک راننده | بلبرینگ |
| کارایی در بار سبک | به سرعت سقوط می کند | بالا می ماند | به سرعت سقوط می کند |
| رفتار آکوستیک معمولی | صدای مالش برس | ناله احتمالی راننده | برق برق تحت بار زمزمه می کند |
آنچه که انتخاب موتور در واقع تغییر می دهد
یک موتور براشلس را انتخاب کنید و محصول به چهار روش تغییر می کند که کاربران متوجه آن می شوند و دفتر کل گارانتی منعکس می کند.
- کارایی در نقاط عملیاتی واقعی برچسبهای انرژی و قبوض برق در بار جزئی تعیین میشوند، جایی که موتور بدون جاروبک مزیت خود را حفظ میکند. هود برد با سرعت متوسط یا خنککننده هوا با سرعت پایین، ساعات کار بسیار بیشتری را نسبت به حداکثر زمان ممکن جمعآوری میکند.
- سر و صدا و لرزش. بدون برس، اصطکاک برس وجود ندارد، و کموتاسیون الکترونیکی باعث کاهش امواج گشتاوری می شود که باعث زمزمه موتورهای القایی می شود. اگر فرکانس سوئیچینگ با ساختار تطابق چندانی نداشته باشد، راننده همچنان میتواند صدای نالهای با فرکانس بالا ارائه کند - نه تنها روی کاغذ، ارزش بررسی در یک تست گوش دادن را دارد.
- کنترل سرعت و ثبات. سرعت را می توان به طور مداوم تنظیم کرد و در برابر تغییر مقاومت جریان هوا نگه داشت. بارگذاری فیلتر، طول مجرا و رانش ولتاژ دیگر به کاهش قابل مشاهده جریان هوا تبدیل نمی شود.
- عمر و نگهداری. با از بین رفتن کموتاتور، کیفیت یاتاقان و محافظت از راننده عمر مفید را مشخص می کند. گفتگو از "زمان تعویض برس" به "چگونه از وسایل الکترونیکی محافظت کنیم" تغییر می کند.
هشدار
موتورهای روشن را مقایسه نکنید بازده رتبه بندی شده به تنهایی . بازده را در بار 10، 25 و 50 درصد بخواهید، زیرا دستگاه شما بیشتر عمر کاری خود را در آنجا سپری می کند. موتوری که در خروجی نامی کارآمد است اما در بار سبک ناکارآمد است، قبض انرژی بالاتر و نتایج گواهینامه ضعیف تری نسبت به تفاوت قیمت بین انواع موتور ایجاد می کند.
خطر
در وسایلی که نزدیک سطوح پخت و پز زندگی می کنند یا هوای بیرون را می کشند، محیط زیست دشمن واقعی است. بخار روغن روی برد درایور می نشیند، رطوبت به یاتاقان ها می رسد، و نوسانات ولتاژ به الکترونیک فشار وارد می کند. در غیر این صورت یک موتور عالی در این شرایط اگر هرگز در مرحله مشخصات مورد بحث قرار نگیرد، به سرعت از کار می افتد.
پارامترهای مشخصات که شایسته توجه شماست
یک دیتاشیت می تواند کامل به نظر برسد و همچنان اطلاعات مهم را پنهان کند. پارامترهای زیر پارامترهایی هستند که اغلب پس از ورود محصول به بازار باعث ایجاد مشکل می شوند.
| پارامتر | چه چیزی را تأیید کنید | چرا اهمیت دارد |
|---|---|---|
| محدوده ولتاژ | تحمل نوسانات عرضه | تعیین می کند که محصول می تواند با خیال راحت وارد کدام بازار شود |
| محدوده سرعت | حداقل و حداکثر سرعت تحت بار | تفاوت بین حالت شب آرام و حالت تقویت قدرتمند را تعیین می کند |
| گشتاور در سرعت های عملیاتی | منحنی بار موتور در هر نقطه سرعت | یک موتور دقیقاً در جایی که فن به آن نیاز دارد می تواند قدرتمند و در عین حال ضعیف باشد |
| راندمان بار جزئی | راندمان در 10، 25، 50 درصد بار | صدور گواهینامه انرژی و هزینه عملیاتی طولانی مدت |
| کلاس عایق | کلاس B، F یا H | حاشیه حرارتی بالاتر باعث افزایش طول عمر در محفظه های بسته می شود |
| مشخصات بلبرینگ | نوع، عمر امتیازی، روانکاری | جزء سایش اصلی در یک موتور براشلس |
| سطح نویز | dB(A) در هر سرعت عملیاتی | کیفیت درک شده در آشپزخانه یا اتاق نشیمن |
| حفاظت از راننده | حفاظت در برابر جریان بیش از حد، ولتاژ بیش از حد | خرابی های میدانی و ادعاهای گارانتی را کاهش می دهد |
دو تا از این ردیف ها مستحق نظر اضافی هستند. راندمان بار جزئی انرژی مصرفی محصول طی یک دهه استفاده را تعیین می کند که معمولاً چندین برابر از قیمت خرید فراتر می رود. حفاظت از راننده تعیین می کند که آیا افت ولتاژ در خانه مشتری به یک تماس خدمات تبدیل می شود یا یک لحظه کوتاه که متوجه آن نمی شود. نادیده گرفتن هر دو آسان است و بعداً کشف آنها گران است.
جایی که موتورهای DC جایگاه خود را در محصولات واقعی به دست می آورند
تصمیم هرگز این نیست که "دی سی همیشه برنده است". این توسط برنامه شکل می گیرد و دو دسته لوازم خانگی الگو را به وضوح نشان می دهند.
کولرهای هوا و کولرهای تبخیری
یک کولر هوا ساعت ها در یک زمان کار می کند، اغلب در طول شب و نزدیک به خواب. سر و صدا از کنار تخت ارزیابی می شود و جریان هوا باید ملایم و در عین حال ثابت بماند، زیرا فیلتر به تدریج بارگذاری می شود. یک موتور DC بدون جاروبک به طراح محدوده سرعت پیوسته و جریان هوای پایدار با توان مصرفی کم میدهد. معاوضه ها هزینه راننده و نیاز به مدیریت گرمای تولید شده در داخل یک محفظه مهر و موم شده است.
هود و تهویه آشپزخانه
کاپوت محدوده تقریباً تصویر آینه ای است. به فشار استاتیکی قوی نیاز دارد تا هوا را با سرعت زیاد از طریق مجرای عبور دهد، با این حال بیشتر عمر خود را در حین جوشیدن غذا با سرعت متوسط یا پایین به آرامی اجرا می کند. الزامات بهره وری انرژی، عملکرد بار جزئی را به یک مسئله انطباق به جای یک ویژگی راحتی تبدیل کرده است. الف موتور DC هود برد می تواند بهره وری انرژی را بهبود بخشد در مقایسه با موتورهای AC سنتی، عمدتاً به این دلیل که وقتی سرعت کاهش می یابد، مزیت خود را حفظ می کند.
گفته می شود، محصولات ساده با سرعت ثابت قلمرو قانونی برای موتورهای AC باقی می مانند. هنگامی که دستگاه دارای یک سرعت و نیازهای راندمان متوسط باشد، موتور القایی همچنان در هزینه برنده است. مهارت مهندسی و تفاوت تجاری در دانستن اینکه یک محصول به کدام خانواده تعلق دارد نه پیروی از یک روند نهفته است.
انتخاب شریک موتوری که نقطه عملیاتی را درک کند
اکثر خرابی های موتور، خرابی مشخصات هستند. موتور اشتباه نبود. شرایط عملیاتی هرگز به طور کامل شرح داده نشد. یک سازنده با آزمایشگاه آزمایشی خود - از جمله Miduo Electric - معمولاً میتواند به این سؤالات از دادههای اندازهگیری شده به جای مقادیر فهرست پاسخ دهد، و این همان مکالمهای است که از شگفتیهای گران قیمت جلوگیری میکند.
- محدوده ولتاژی را که محصول شما باید تحمل کند، از جمله افت و نوسانات را تعریف کنید.
- بار را شرح دهید: نوع فن، مشخصات سرعت، و گشتاور در هر نقطه کار.
- پاکت مکانیکی را آماده کنید: اندازه شفت، نصب، نوع رابط، جهت چرخش.
- هدف صوتی را بر حسب دسی بل بیان کنید که در فاصله ای که مشتریان شما تجربه خواهند کرد اندازه گیری می شود.
- گواهینامه هایی را که بازارهای هدف شما نیاز دارند و اسنادی که انتظار دارید را با نمونه فهرست کنید.
موفقیت
پنج واقعیت نوشته شده قبل از پرس و جو سه دور نمونه برداری را ذخیره می کند: محدوده ولتاژ عملیاتی، منحنی بار، پاکت مکانیکی، هدف نویز و گواهینامه ها. تامینکنندگانی که در ازای آن درخواست میکنند، مراقبتهای مهندسی مورد نیاز محصول شما را نشان میدهند. لیست کوتاهی مانند این تفاوت بین خرید یک قطعه و ساخت یک مشخصات است.
قابلیت اطمینان بلندمدت نیز به همین روش ساخته می شود. بررسی کنید که تامین کننده سوابق آزمایش دسته ای را نگه می دارد، می تواند ظرفیت تولید را با الگوی سفارش شما مطابقت دهد و مایل است اجزایی مانند یاتاقان ها یا شفت ها را برای چرخه کاری شما تنظیم کند. در موتورهای کم توان، تفاوت بین یک محصول متوسط و یک محصول بادوام به ندرت سیم مسی است. توجه به شرایط عملیاتی است.
موتورهای بدون جاروبک DC پاسخی جهانی نیستند، اما به پاسخ منطقی برای سهم فزاینده ای از لوازم خانگی و تجاری تبدیل شده اند. ارزش آنها از سه جهت افزایش می یابد: راندمان بالا در بار جزئی، عملکرد آرام تر و قابل کنترل تر، و عمر مفید طولانی تر زمانی که درایور و یاتاقان ها به درستی مشخص شده باشند.
موتوری که انتخاب میکنید چیزی را که مشتریان به خاطر میآورند تعریف میکند: صدای زمزمه نیمه شب، قبض برق در پایان فصل و روزی که دستگاه برای همیشه ساکت میشود.
نتیجه گیری عملی ساده است. موتور را در نقاط کارکرد محصول و تقاضای بازار خود ارزیابی کنید. تأمینکنندهای را انتخاب کنید که آن نقاط عملیاتی را زیر سؤال میبرد و اجازه دهید دادههای آزمایش اندازهگیری شده - نه فهرست قیمت - تصمیم نهایی را بگیرد.


++86 13524608688












