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Bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC)

1962
    Bürstenloser Gleichstrommotor mit elektronischer Steuerung im Elektrotechniklabor.

    (Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

    Ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) Motor Es handelt sich um einen Synchronmotor, der anstelle von mechanischen Bürsten und einem Kommutator eine elektronische Steuerung zum Schalten des Stroms in den Wicklungen verwendet. Er verfügt typischerweise über eine permanente Magnet rotor and a wound stator. The controller uses sensors (like Hall effect sensors) or sensorless algorithms to determine rotor position and energize the windings sequentially, creating a rotating magnetic field.

    BLDC-Motoren wurden entwickelt, um die Einschränkungen herkömmlicher bürstenbehafteter Gleichstrommotoren, wie Bürstenverschleiß, Funkenbildung und elektrische Geräusche, zu überwinden. Durch das Ersetzen des mechanischen Kommutierungssystems durch Festkörperelektronik bieten BLDC-Motoren einen höheren Wirkungsgrad, eine längere Lebensdauer, weniger Wartungsaufwand und bessere Drehzahl-Drehmoment-Eigenschaften. Die Grundkonstruktion des Motors ist im Vergleich zu einem Bürstenmotor ‘von innen nach außen’ aufgebaut; die Permanentmagnete befinden sich auf dem Rotor und die Wicklungen auf dem stationären Stator. Diese Konfiguration verbessert die Wärmeableitung, da sich die wärmeerzeugenden Wicklungen auf dem Außengehäuse befinden.

    Die elektronische Steuerung ist das Gehirn des BLDC-Motors. Um eine Drehbewegung zu erzeugen, muss die Steuerung die Position des Rotors kennen, um den richtigen Satz von Statorwicklungen zum richtigen Zeitpunkt zu erregen. Dies wird häufig durch drei in den Stator eingebettete Hall-Effekt-Sensoren erreicht, die das Passieren der magnetischen Pole des Rotors erkennen. Die Steuerung liest diese Positionsdaten und schaltet den Strom zu den Wicklungen in einer bestimmten Reihenfolge, so dass ein Statormagnetfeld entsteht, das den Rotormagneten immer ‘voraus’ ist und sie mitzieht. Fortschrittlichere sensorlose Steuerungen leiten die Rotorposition durch Überwachung der Gegen-EMK in den stromlosen Wicklungen ab, was Kosten und Komplexität reduziert.

    UNESCO Nomenclature: 2205
    - Elektroingenieurwesen

    Typ

    Physikalisches Gerät

    Störung

    Wesentliche

    Verwendung

    Weitverbreitete Verwendung

    Vorläufer

    • Erfindung des Transistors und der Festkörperelektronik
    • Entwicklung hochfester Permanentmagnetmaterialien (z. B. Ferrit, Neodym-Magnete)
    • Prinzipien des bürstenbehafteten Gleichstrommotors
    • Erfindung des Hall-Effekt-Sensors

    Anwendungen

    • Computerfestplatten und Lüfter
    • Drohnen und RC-Flugzeuge
    • Akku-Elektrowerkzeuge
    • Elektrofahrräder und Roller
    • Robotik und CNC-Maschinen
    • HLK-Systeme

    Patente:

      Potenzielle Innovationsideen

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      Verwandt mit: BLDC-Motor, bürstenloser Gleichstrom, elektronische Steuerung, Hall-Effekt-Sensor, Permanentmagnet, Synchronmotor, sensorlose Steuerung, Kommutator, Wirkungsgrad, Robotik.

      Historischer Kontext

      Bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC)

      1960
      1960
      1960-05-16
      1962
      1963
      1964
      1968
      1960
      1960
      1960
      1961
      1962
      1963
      1965
      1970

      (wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

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