Summary:...
Krátka odpoveď je: Bezkartáčové jednosmerné motory a synchrónne striedavé motory sú si z hľadiska konštrukcie a prevádzky veľmi podobné. Niektorí výrobcovia ich môžu dokonca zoskupiť do skupiny synchrónnych motorov s permanentnými magnetmi. Kľúčovým rozdielom sú však vinutia statorovej cievky a zodpovedajúci spätný EMF pre každý motor. To im dáva rôzne výkonové charakteristiky a určuje ich vlastnú technológiu pohonu.
Štrukturálna podobnosť
Napriek zvláštnostiam svojich mien sú jednosmerné aj synchrónne striedavé motory bezkartáčové a oba pracujú pri synchrónnych otáčkach. Brushless znamená, že sa pri riadení prúdu vo vinutí spoliehajú na elektronické zariadenia (zvyčajne Hallove senzory) namiesto mechanických uhlíkových kefiek. A synchronizácia znamená, že ich magnetické vinutia rotora a statora rotujú synchrónnou frekvenciou alebo synchrónnou rýchlosťou.
Bezkartáčové jednosmerné aj synchrónne motory na striedavý prúd majú permanentné magnety zabudované do rotora (zvyčajne 4 alebo viac). Magnetom rotora môže byť ferit, ktorý je lacnejší, ale hustota magnetického toku je relatívne nízka. Alebo zliatina vzácnych zemín (napríklad neodým), ktorá má vysokú hustotu magnetického toku, ale v niektorých referenciách je jej cena veľmi vysoká. Stator je zložený zo železných lamiel a vinutia (zvyčajne tri) sú umiestnené v axiálne vyrezaných štrbinách.
Permanentné magnety rotora vytvárajú magnetický tok rotora a prúd aplikovaný vo vinutí statora vytvára elektronické magnetické póly. Keď je poloha statora taká, že N pól rotora je blízko k N pólu statora, oba póly sa navzájom odpudzujú a vytvára sa krútiaci moment.
Rozdiel v prevádzke a výkone
V jednosmernom bezkartáčovom motore je statorová cievka navinutá do tvaru lichobežníka a generovaná spätná elektromotorická sila má lichobežníkový tvar vlny. Kvôli lichobežníkovému priebehu sa získava požadovaný DC, aby sa dosiahol lepší výkon. Naopak, synchrónne motory na striedavý prúd sú sinusovo navinuté a vytvárajú sínusovú spätnú elektromotorickú silu. Preto na dosiahnutie lepšieho výkonu vyžadujú sínusový prúd.
Tento typ prúdu bude mať vplyv na celkový hluk generovaný motorom. Trapézový prúd používaný v
jednosmerné prevodové motory má tendenciu produkovať obrovský zvukový a elektronický šum v porovnaní so synchrónnymi striedavými motormi so sínusovými pohonmi.
Komutácia, ktorá má prevádzať fázový prúd motora na pohon príslušnej elektronickej cievky, ktorá je určená polohou statora. V jednosmernom bezkartáčovom motore je poloha rotora obvykle sledovaná tromi Hallovými snímačmi. A komutácia prebieha v šiestich krokoch alebo každých 60 elektronických uhlov. Pretože je komutácia prerušovaná, bude počas každej komutácie (každých 60 stupňov) generované kolísanie krútiaceho momentu.
Prostredníctvom jediného Hallovho snímača alebo rotačného kódovača v kombinácii s riadiacou logikou môžu synchrónne motory na striedavý prúd profitovať z neustáleho monitorovania polohy rotora. Pretože je komutácia kontinuálna, synchrónny striedavý motor môže pracovať bez kolísania krútiaceho momentu. Sínusová komutácia však vyžaduje komplikovanejšie riadiace algoritmy ako lichobežníková komutácia.
Aj keď je konštrukcia veľmi konzistentná, rozdiel medzi jednosmerným a spätným EMF v bezkartáčových jednosmerných motoroch a striedavých motoroch s permanentným magnetom je dôležitý rozdiel. Z hľadiska kontroly a výkonu je použitie príslušného jednosmerného prúdu a riadenia veľmi dôležitým faktorom.