Pancake BLDC Motor: Cách thức hoạt động, sự đánh đổi và ứng dụng
Điều gì tạo nên hình dạng "bánh xèo" của động cơ BLDC
Động cơ BLDC pancake được đặt tên theo tỷ lệ chứ không phải chức năng của nó. Thay vì hình dạng "lon súp" hình trụ cao của động cơ thông thường, nó phẳng và rộng, với tỷ lệ giữa chiều dài và đường kính đủ thấp để toàn bộ trông giống một cái đĩa hơn là một cái ống.
Hình dạng đó xuất phát từ cách từ thông di chuyển bên trong nó. Trong động cơ hướng tâm tiêu chuẩn, từ trường truyền ra ngoài từ trục về phía vỏ. Trong động cơ làm bánh kếp, còn được gọi là động cơ động cơ thông hướng trục , thay vào đó, từ thông chạy song song với trục, với rôto nằm phẳng bên cạnh stato thay vì quấn quanh nó. Sự thay đổi hình học duy nhất này cho phép toàn bộ động cơ thu gọn thành hình đĩa phẳng.
Sự đánh đổi hiệu suất của một thiết bị dạng phẳng
Cách bố trí bánh kếp không chỉ là một thủ thuật đóng gói mà còn thay đổi cách thức hoạt động của động cơ. Bởi vì các cuộn dây nằm gần mép ngoài của đĩa nơi có bán kính lớn nhất nên động cơ tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn cho một lượng đồng nhất định so với thiết kế xuyên tâm có thể tích tương tự. Cấu trúc phẳng, mở cũng tiếp xúc nhiều diện tích bề mặt với không khí hơn, giúp làm mát dễ dàng hơn đáng kể so với việc rút nhiệt ra khỏi lõi hình trụ được quấn chặt.
Những lợi ích đó đi kèm với chi phí thực tế. Giữ khe hở không khí đồng đều, chính xác giữa rôto phẳng và stato là dung sai sản xuất chặt chẽ hơn khe hở đồng tâm trong động cơ hướng tâm, điều này đẩy chi phí sản xuất lên cao. Tốc độ cũng bị hạn chế do hình dạng đĩa của rôto và lực từ khi hoạt động không chịu được cùng phạm vi RPM mà động cơ hướng tâm có thể xử lý một cách thoải mái. Đối với các ứng dụng có không gian dọc trục chật hẹp nhưng mô-men xoắn và khoảng không nhiệt quan trọng hơn tốc độ tối đa, sự đánh đổi đó có xu hướng có lợi cho thiết kế bánh kếp.
Nơi thiết kế Pancake xuất hiện trong các sản phẩm hàng ngày
Cấu hình phẳng làm cho loại động cơ này phù hợp một cách tự nhiên ở bất kỳ nơi nào chiều dài trục là nguồn lực khan hiếm hơn là đường kính. Gimbals máy ảnh và khớp robot sử dụng động cơ BLDC pancake nhỏ để giữ cho cụm xoay đủ mỏng để đặt vừa bên trong một vỏ nhỏ gọn. Máy bay không người lái được hưởng lợi từ đặc điểm tương tự, gắn động cơ phẳng trực tiếp vào cánh tay mà không cần thêm khối lượng lớn có thể ảnh hưởng đến động lực bay.
Ở quy mô lớn hơn, hình dạng tương tự xuất hiện trong xe máy điện và hệ thống truyền động ô tô, trong đó một động cơ phẳng có thể bắt vít trực tiếp vào cụm tay đòn hoặc bánh xe thay vì yêu cầu vỏ và trục truyền động riêng biệt. Khi phạm vi mô-men xoắn và tính linh hoạt của bánh răng cơ học quan trọng hơn biên dạng phẳng, động cơ dẫn động giữa là giải pháp thay thế khi mô-men xoắn và tính linh hoạt của hộp số quan trọng hơn cấu hình phẳng vẫn phù hợp hơn vì chúng ngồi ở tay quay và truyền lực qua hộp số hiện có của xe thay vì dẫn động trực tiếp vào bánh xe.
Động cơ Hub: Động cơ BLDC Pancake mà bạn đã biết
Nếu bạn đã từng lái xe ebike hoặc xe máy điện, rất có thể bạn đã sử dụng động cơ BLDC pancake mà không nhận ra. Động cơ trung tâm tích hợp động cơ truyền động trực tiếp vào bánh xe và điều đó chỉ hoạt động vì động cơ đủ phẳng để lắp vào bên trong trung tâm mà không cần tăng thêm chiều rộng quá mức cho cụm bánh xe.
Báo cáo của ngành về việc áp dụng động cơ thông hướng trục trong phương tiện di chuyển điện tử chỉ ra chính xác đặc điểm này: hình dạng bánh kếp tự nó phù hợp với khả năng tích hợp trong bánh xe một cách tự nhiên, vì động cơ nằm bên trong bánh xe thay vì yêu cầu điểm lắp và hệ thống truyền động riêng biệt. Động cơ trung tâm xe đạp điện và xe tay ga được xây dựng trên cùng một bố cục thông lượng trục, phẳng này áp dụng nguyên tắc thiết kế tương tự ở quy mô phù hợp với việc đi lại hàng ngày và di chuyển quãng đường ngắn, đánh đổi một số tốc độ cao nhất để lấy hệ thống truyền động đơn giản hơn, ít bảo trì hơn với ít bộ phận chuyển động hơn.
Kết hợp bộ điều khiển với động cơ kiểu Pancake
Đặc tính mô-men xoắn và tốc độ của động cơ pancake đủ khác với động cơ hướng tâm nên việc ghép nối bộ điều khiển xứng đáng được chú ý. Những động cơ này có xu hướng cung cấp mô-men xoắn mạnh ở tốc độ RPM thấp hơn, có nghĩa là bộ điều khiển được điều chỉnh cho động cơ có cấu hình cao hơn, tốc độ cao hơn có thể không tận dụng hết hiệu suất của động cơ bánh kếp hoặc tệ hơn là có thể chạy nó ngoài dải hoạt động hiệu quả của nó.
Để thực hiện đúng điều này, hãy bắt đầu bằng việc kết hợp chính xác định mức dòng điện và điện áp. bộ điều khiển động cơ DC không chổi than có kích thước phù hợp với cấu hình dòng điện và điện áp của động cơ nhất định là điểm khởi đầu cho bất kỳ quyết định ghép đôi nào. Đối với các ứng dụng mà tiếng ồn đặc trưng của động cơ phẳng cần duy trì ở mức tối thiểu, chẳng hạn như xe đạp điện tiêu dùng hoặc robot trong nhà, bộ điều khiển cực kỳ yên tĩnh phù hợp với cấu hình động cơ tốc độ thấp, mô-men xoắn cao có xu hướng phù hợp hơn bộ điều khiển được tối ưu hóa hoàn toàn cho RPM cao nhất. Đối với bất kỳ ai không chắc chắn về cách chuyển các thông số kỹ thuật của động cơ bánh kếp nhất định thành lựa chọn bộ điều khiển, hướng dẫn ghép nối bộ điều khiển và động cơ để khớp thông số kỹ thuật chính xác đi qua các thông số liên quan từng bước một.
SAU：Cảm biến Hall BLDC: Cách thức hoạt động, loại và hướng dẫn khắc phục sự cố
Quan tâm đến việc hợp tác hoặc có thắc mắc?
Như Các nhà sản xuất bộ điều khiển động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu tùy chỉnh và Nhà cung cấp bộ điều khiển động cơ nam châm vĩnh cửu ở Trung Quốc, Tập trung điều khiển truyền động nam châm vĩnh cửu động cơ đồng bộ, chúng tôi cung cấp một cách an toàn và đầy đủ nguồn năng lượng cho điện khí hóa phương tiện đi lại.
- [email protected]
- +86-170 9191 9800
- Phòng 123A, số 1000 đường Ziyue, quận Minhang, Thượng Hải, Trung Quốc
Bản quyền© Shanghai APT Power Technology Co., Ltd.All rights reserved
