Pancake BLDC Motor: Jak to funguje, kompromisy a aplikace

Co dělá BLDC motor ve tvaru "palačinky"

Pancake BLDC motor dostal své jméno podle svých proporcí, nikoli podle funkce. Namísto vysokého, válcovitého tvaru „polévky“ běžného motoru, je plochý a široký, s poměrem délky k průměru dostatečně nízkým, aby celá věc vypadala spíše jako disk než trubka.

Tento tvar pochází z toho, jak se v něm pohybuje magnetický tok. U standardního motoru s radiálním tokem se magnetické pole pohybuje směrem ven z hřídele směrem k pouzdru. V palačinkovém motoru, také nazývaném an motor s axiálním tokem místo toho tok probíhá paralelně s hřídelí, přičemž rotor sedí naplocho vedle statoru, spíše než kolem něj. Tato jediná změna geometrie je to, co umožňuje, aby se celý motor zhroutil do tvaru plochého disku.

Výkonnostní kompromisy plochého tvarového faktoru

Uspořádání palačinek není jen balicí trik, ale mění výkon motoru. Protože vinutí sedí blíže k vnějšímu okraji disku, kde je poloměr největší, motor generuje větší točivý moment pro dané množství mědi než radiální konstrukce podobného objemu. Plochá, otevřená struktura také vystavuje větší povrchovou plochu vzduchu, díky čemuž je chlazení podstatně jednodušší než vytahování tepla z těsně vinutého válcového jádra.

Tyto výhody přicházejí se skutečnými náklady. Udržování přesné, stejnoměrné vzduchové mezery mezi plochým rotorem a statorem je těsnější výrobní tolerance než soustředná mezera u radiálního motoru, což zvyšuje výrobní náklady. Rychlost je také omezena, protože tvar disku rotoru a magnetické síly netolerují stejné rozsahy otáček, které radiální motor pohodlně ovládá. U aplikací, kde je axiální prostor těsný, ale točivý moment a tepelná výška jsou důležitější než maximální rychlost, má tento kompromis tendenci vycházet ve prospěch palačinkového designu.

Kde se palačinkový design objevuje v každodenních produktech

Díky plochému profilu se tento typ motoru přirozeně hodí všude, kde je axiální délka spíše vzácným zdrojem než průměr. Kardanové závěsy kamer a robotické klouby používají malé pancake BLDC motory, které udržují rotující sestavu dostatečně tenkou, aby se vešla do kompaktního krytu. Drony těží ze stejné vlastnosti, montují ploché motory přímo na rameno, aniž by přidávaly objem, který by ovlivnil dynamiku letu.

Ve větším měřítku se stejná geometrie projevuje u elektrických motocyklů a hnacích ústrojí vozidel, kde se plochý motor může přišroubovat přímo do kyvné vidlice nebo sestavy kola, místo aby vyžadoval samostatný kryt a hnací hřídel. Tam, kde záleží na větším rozsahu točivého momentu a mechanické pružnosti převodů více než na plochém profilu, motory se středním pohonem jako alternativa tam, kde záleží na větším točivém momentu a pružnosti převodů více než na plochém profilu zůstávají lépe přizpůsobeny, protože sedí u kliky a směrují výkon přes stávající převody vozidla, spíše než přímo pohánějí kolo.

A6 Ultra-quiet Brushless DC Motor Controller

Motor náboje: Pancake BLDC motor, který už znáte

Pokud jste jeli na ebike nebo elektrickém skútru, pravděpodobně jste již použili palačinkový BLDC motor, aniž byste si to uvědomovali. Motor náboje integruje hnací motor přímo do kola a funguje to pouze proto, že motor je dostatečně plochý, aby se vešel dovnitř náboje, aniž by do sestavy kola přidal nadměrnou šířku.

Průmyslové zprávy o přijetí motoru s axiálním tokem v e-mobilitě poukazuje přesně na tuto vlastnost: tvar palačinky se přirozeně hodí k integraci do kola, protože motor je umístěn uvnitř kola a nevyžaduje samostatný montážní bod a hnací ústrojí. Nábojové motory ebike a skútru postavené na stejném plochém uspořádání s axiálním tokem aplikujte stejný konstrukční princip v měřítku vhodném pro každodenní dojíždění a cestování na krátké vzdálenosti a vyměňte určitou špičkovou rychlost za jednodušší hnací ústrojí s nižšími nároky na údržbu a s menším počtem pohyblivých součástí.

Přizpůsobení ovladače k motoru ve stylu palačinky

Charakteristiky točivého momentu a rychlosti palačinkového motoru jsou natolik odlišné od radiálního motoru, že si párování regulátorů zaslouží vlastní pozornost. Tyto motory mají tendenci dodávat silný točivý moment při nižších otáčkách, což znamená, že regulátor vyladěný pro motor s vyšším profilem a vyšší rychlostí nemusí vytěžit plný výkon palačinkového motoru, nebo v horším případě jej může spustit mimo jeho efektivní provozní pásmo.

Správné nastavení začíná správným přizpůsobením jmenovitých proudů a napětí. bezkomutátorové regulátory stejnosměrného motoru dimenzované tak, aby odpovídaly profilu proudu a napětí daného motoru jsou výchozím bodem pro jakékoli rozhodnutí o spárování. Pro aplikace, kde charakteristický hukot plochého motoru musí zůstat minimální, jako jsou spotřebitelské ebike nebo vnitřní robotika, ultra tichý regulátor vhodný pro nízkorychlostní profily motorů s vysokým točivým momentem má tendenci být lepší než regulátor optimalizovaný čistě pro špičkové otáčky. Pro každého, kdo si není jistý, jak převést specifikace daného palačinkového motoru do výběru ovladače, průvodce párováním ovladače a motoru pro správné přizpůsobení specifikací prochází příslušné parametry krok za krokem.

PREV：Průvodce nábojem motoru: Typy, účinnost a výkon elektrokola
DALŠÍ：BLDC Hallův senzor: Jak to funguje, typy a průvodce odstraňováním problémů

Máte zájem o spolupráci nebo máte dotazy?

X Facebook

Produkt Novinky