Мотор PMSM или BLDC: каква е разликата между тези два вида мотори с постоянни магнити?

Техническите спецификации понякога споменават двигатели "BLDC", а понякога "PMSM", дори когато става въпрос за двигатели, които изглеждат идентични. Това не е случайно: тези два термина се отнасят за много близки варианти. Това ръководство обяснява какво ги отличава реално и защо този въпрос е особено важен за контролера.

Какво ги обединява

Двата двигателя имат:

• магнити, фиксирани върху въртящата се част, ротора;
• намотки, разположени върху неподвижната част, статора, и разпределени в три фази;
• без четки (без колектор): това е контролерът, който управлява електрическия ток, поради което се нарича "без четки", тъй като не използва четки.

Моторът за главина на електрически тротинетки е от този тип, с една особеност: роторът е разположен от външната страна. Магнитните елементи са залепени от вътрешната страна на джантата, която се върти около статора, фиксиран към оста. Това е известно като мотор с външен ротор.

Истинската разлика: силата на обратното електромагнитно поле

Когато завъртите електромотор с постоянен магнит ръчно, той генерира напрежение на своите клеми: това е динамо. Това напрежение се нарича противо-електромотрижна сила. Неговата форма зависи от начина, по който са разположени намотките и от формата на магнитите.

С управление с правоъгълна вълна, токът се подава на стъпки в две фази едновременно. Ако напрежението на двигателя има същата правоъгълна форма, въртящият момент остава почти постоянен: това е принципът на работа на BLDC двигателите. С управление със синусоидална вълна, токът се променя плавно в трите фази; ако напрежението на двигателя също е синусоидално, въртящият момент е напълно гладък: това е принципът на работа на PMSM двигателите.

В действителност, границата е неясна

Повечето реални двигатели се намират между тези две крайности: тяхното напрежение не е нито перфектен трапец, нито чиста синусоида. Ето защо един и същ двигател за електрически тротинетки може да бъде продаван под различни наименования.

В практиката на сервиза, повечето мотори за електрически тротинетки работят много добре в режим на векторно управление (FOC), което ги прави по-тихи и с по-плавно ускорение в сравнение с режима на импулсна модулация (широчинно-импулсна модулация). Точната форма на тяхното напрежение има само вторичен ефект върху резултата.

А синхронният двигател и асинхронният двигател – как стоят нещата с тях?

« Синхронният » означава, че роторът се върти точно със скоростта на магнитното поле, създадено от намотките: това е характерно за двигателите с магнити, като BLDC и PMSM. Асинхронният двигател, от друга страна, няма магнити: магнитното поле на ротора се индуцира от статора, и роторът се върти малко по-бавно от полето. Той е здрав и не съдържа магнити, но е по-обемист при еднаква мощност, и рядко се среща при малките превозни средства.

Магнити на повърхността или вътре в корпуса

Сред PMSM двигателите, се разграничават още двигателите със залепени магнити на повърхността на ротора (SPM) и тези с магнити, разположени вътре в ротора (IPM). Тази разлика значително променя поведението при високи скорости: това е предмет на нашето ръководство за IPM и SPM двигатели.

Какво се променя, когато избираме двигател?

• Наименованието, независимо дали е BLDC или PMSM, е по-малко важно от напрежението, максималния ток, охлаждането и константата на скоростта на двигателя. Вижте нашето ръководство за Kv, Kt и полюсите.
• Контролерът трябва да може да чете данните от сензорите, с които е оборудван двигателя.
• Нашите двигатели за електрически тротинетки са безчеткови двигатели с постоянен магнит, предлагани във варианти с висока скорост и висок въртящ момент.