Es gibt zwei Haupttypen von bürstenlosen Motoren: Innenrotortyp und Außenrotortyp. Der bürstenlose Motor besteht aus Permanentmagneten, Wicklungen, Magnetpolsensoren und Antriebsschaltungen, um die Funktion des Motors zu realisieren. Dieser Motortyp eignet sich gut zur Drehzahlregelung und Energieeinsparung. Im Vergleich zur Verwendung von Wechselrichtern und Zündwinkelsteuerung zur Steuerung der Drehzahl von Induktionsmotoren können diese Motoren in einem breiteren Drehzahlbereich von niedriger bis hoher Drehzahl verwendet werden.
Außerdem werden im Rotor Permanentmagnete verwendet. Da der bürstenlose Gleichstrommotor keinen Strom im Rotor induzieren muss, hat er die Vorteile einer kompakten Struktur, einer hohen Ausgangsleistung und eines hohen Wirkungsgrads. Allerdings waren bürstenlose Gleichstrommotoren traditionell teuer und aufgrund der Notwendigkeit von Permanentmagneten, Polsensoren und speziellen Antriebsschaltungen im Rotor in ihrem Anwendungsbereich begrenzt.
In den letzten Jahren wurden mit der Entwicklung elektronischer Geräte und der Verbesserung der Integration elektronischer Komponenten die Kosten und die Größe von Treiberschaltungen reduziert. Darüber hinaus werden BLDC-Motoren aufgrund der steigenden Nachfrage nach Energieeinsparungen als Reaktion auf die globale Erwärmung häufig in energiesparenden Geräten wie Klimaanlagen, Kühlschränken und Waschmaschinen sowie in Antriebsmotoren und Motoren für die Bordelektrik eingesetzt und Hybridfahrzeuge. Aufgrund seiner kompakten Größe und hohen Ausgangsleistung eignet es sich für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter Touchscreen-Tablets, Festplattenlaufwerke und Lüfter für Drohnen. Da bürstenlose Motoren weniger konstruktive Einschränkungen haben, wurden mehrere Konstruktionen entwickelt. Wir erklären die Eigenschaften der beiden typischsten Designs.
Arten von bürstenlosen Motoren
1. Bürstenloser Motor mit Innenrotor
Beim Typ „Innenrotor“ befindet sich der rotierende Teil (auch Rotor genannt) innerhalb des Stators und die segmentierten Permanentmagnete sind an der Außenfläche des Rotors angebracht. Es hat ein gutes Beschleunigungs- und Verzögerungsverhalten aufgrund des kleinen Rotordurchmessers und des kleinen Trägheitsmoments. Da sich der Stator außerdem nahe an der Motoroberfläche befindet und Wärme gut ableitet, kann ein kompakter Motor mit hoher Ausgangsleistung verwirklicht werden.
Dies ist eine typische bürstenlose Motorkonfiguration und weit verbreitet. Meiner Meinung nach können sie viel Platz sparen oder eine effektive Option für Materialhandhabungsanwendungen sein, wie z. B. Riemenscheiben, die Förderbänder antreiben, und/oder Räder, die AGVs antreiben.
2. Bürstenloser Außenrotormotor
Beim Typ "Außenrotor" befindet sich der Rotor außerhalb des Stators und die Permanentmagnete innerhalb des Rotors. An der Innenfläche des Rotors sind segmentierte Permanentmagnete angebracht. Die Positionen des Stators und der Permanentmagnete sind denen des Innenrotortyps entgegengesetzt. Der becherförmige Rotor hat ein großes Trägheitsmoment und ein schlechtes Beschleunigungs- und Verzögerungsverhalten, was nicht für eine flexible Bewegung geeignet ist, aber dennoch eine gute Geschwindigkeitsstabilität bieten kann.
Durch den größeren Durchmesser des Rotors können im Vergleich zum Innenrotortyp mehr Magnete verbaut werden und die Anzahl der Magnetpole ist im Vergleich zum Innenrotortyp erhöht. Dadurch ist es möglich, eine hohe Ausgangsleistung bei kompakter Größe zu erreichen. Da sich die Wicklungen jedoch innen befinden, ist die Wärmeableitung schlecht und die Wicklungen sind anfällig für Hitze, was die Arbeitszeit begrenzt. In einem Drohnenmotor mit einem bürstenlosen Motor mit Außenrotor hat der Rotorbecher Belüftungslöcher, und der vom Propeller erzeugte Wind hilft, die Wicklungen kühl zu halten.
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