A BLDC motorokról

A BLDC motorok elektronikusan kommutált motorok, nem használnak szénkefét, így a csapágyazáson kívül nincs bennük kopó alkatrész. Mivel nem szikráznak, mint a szén vagy fémkefés motorok, ezért robbanásveszélyes környezetbe is vihetők (ilyen esetekben természetesen tengersok egyéb követelményt is meg kell vizsgálnunk!). Megfelelő kommutálás mellett egyes típusaik 10-15ezres fordulatra is képesek, de általánosságban igaz, hogy a névleges fordulat 50%-ára lehet őket hajtani (természetesen nyomaték veszteséggel).

Rengeteg fejtörést okozott, hogy akkor ez most mitől is lesz DC? Hát, nem is DC :). Nevezik állandó mágnesű motornak is (PM - Permanent Magnet), állandó mágnesű szinkron motornak is (PMSM) és állandó mágnesű AC motornak is (PMAC).

A felépítésük abban tér el jelentősen a kefés DC motoroktól, hogy ezekben a forgó rész az állandó mágnes és az álló rész van tekercselve. Ezek formájától és kivitelétől függően léteznek szinuszos és trapezoid BLDC motorok. A trapezoid motorokban a tekercselés egyenletes és a forgórész mágnesei négyszög formájúak. A színuszoid BLDC motorok forgórészét kerekebbre formálják és a tekercselést szinuszoiddá teszik (a közép tájékon sürűsödik). A színuszos motorok színuszos vezérlővel jobban hatásfokra képesek és (mivel) alacsonyabb a mechanikai rezgésekklé alakuló teljesítmény.
A kommutálást mindig a rotor szögének megfelelően kell végrehajtani. Ezt segítendő a gyártók Hall szenzorokat építenek a motorba, 60°-os szögben eltolva egymástól, amiből mindig lehet tudni, hogy melyik tekercseket kell energetizálni. De manapság már elterjedtek a szenzor nélküli motorok (költség hatékonyság). Az ilyen típusok esetén a tekercsben a forgó mágneses tér keltette indukált feszültséget használjuk fel (félreértés ne essék, a szenzoros motorok esetében senki sem kötelez rá, hogy a szenzorok jelét használjuk, természetesen ez a technika ott is alkalmazható). Ez a back Electromagnetic Force azaz az EMF. A motor EMF jeléből megtudhatjuk, hogy az illető motor szinuszoid, vagy trapezoid felépítésű. És itt jön a DC/AC kérdésre a magyarázat. (Amit egyébként az edaboard egyik fórumán találtam meg, de az információt nem ellenőrítem!) A színuszoid motorokat általában a gyártók AC-nek jelölik és csak a trapezoid típusok a DC típusok. Ugye, a zavara ejtő hasonlóság a szinkron motorokkal, majd jön az, hogy hajtsuk színuszos feszültséggel. Tehát azok mégsem teljesen DC motorok. Viszont gyakorlatilag elegendő a megszaggatott DC feszültség a működéshez, valószínűleg innen a neve.

A BLDC motorok előnyei:

• magas élettartam
• alacsony karbantartási igény
• jó nyomaték/térfogat arány
• jobb hatásfok (a teljes tápfeszültség a tekercsen esik)
• könnyű rotor
• kisebb elektronikus zaj
• Egyenletes nyomaték karakterisztika

Legnagyobb hátránya az, hogy vezérlő nélkül nem moccan meg. Emellett ezek a vezérlők jó drágák :). Gyakran említik emelett, hogy gyártani is drága őket, de saját tapasztalatból ítélkezve én nem érzem olyan/sokkal drágábbnak, mint a sima DC motorokat. Nem beszélve a fémkefés DC-kről, amik simán túlszárnyalják árban őket.

Működése:
A működésének az alapja természetesen a mágnesesség, elektromágnesesség. Miszerint, az árammal átjárt vezető mágneses teret gerjeszt. Ha ebbe a térbe egy állandó mágnest helyezünk, akkor arra erő/nyomaték fog hatni.
A BLDC motorok tekercselését általában 6 részre osztják (60° helyezve egymástól), amiből egy időben 2 tekercset energetizálunk. Így forgatva mindig a következő pozícióba a rotort (állandó mágnest).



A BLDC motorokról a legösszefogottab ismertetőt a Micrchip AN885-ös számú BLDC Fundamentals cikk adja.