1. Warum wird sie als bürstenlose Gleichstrompumpe bezeichnet?
Die bürstenlose Gleichstrompumpe wurde ursprünglich so genannt aufgrund der Verwendung eines bürstenlosen Gleichstrommotors. Beginnen wir also mit der Entwicklung des Gleichstrommotors.
1.1 Vor- und Nachteile von Bürsten-Gleichstrommotoren
Die frühen Gleichstrommotoren wurden mittels Kommutatoren und Bürsten kommutiert und waren daher im allgemeinen Sprachgebrauch als Bürsten-Gleichstrommotoren bekannt. Sie weisen folgende Vor- und Nachteile auf.
Vorteile:
Im Vergleich zum Wechselstrommotor zeichnet sich der Gleichstrommotor durch eine hervorragende Drehzahlregelung, einen großen Drehzahlregelbereich, ein hohes Drehmoment, ein gutes Verhalten bei niedrigen Drehzahlen, einen stabilen Betrieb und einen hohen Wirkungsgrad aus.
Nachteile:
Da herkömmliche Gleichstrommotoren jedoch über Bürsten und Kommutatorkontakte kommutiert werden, ergeben sich mehrere Nachteile: Funken, mechanischer Verschleiß, elektromagnetische Störungen, laute Geräusche, kurze Lebensdauer...
Aufgrund ihrer komplexen Bauweise ist die Pumpe wenig zuverlässig, anfällig für Ausfälle und erfordert häufige Wartung. In komplexen Systemen stellt sie eine wichtige Fehlerquelle dar, weshalb ihr Einsatz begrenzt ist.
1.2 Vorteile von bürstenlosen Gleichstrommotoren
Die Erfindung des bürstenlosen Gleichstrommotors profitierte von der Entwicklung der Elektronik, die Transistor-Kommutierungsschaltungen anstelle von Bürsten und Kommutatoren verwendete.
Der Aufbau des bürstenlosen Gleichstrommotors ähnelt dem des Wechselstrom-Synchronmotors mit Permanentmagneten, mit Spulenwicklungen am Stator und Permanentmagneten am Rotor.
Vorteile:
- Besitzt alle Vorteile von gebürsteten Gleichstrommotoren.
- Keine Funken, kein mechanischer Verschleiß, hohe Zuverlässigkeit, lange Lebensdauer, wartungsfrei.
2. Strukturinnovation auf Basis bürstenloser Gleichstrommotoren
Der häufigste Grund für das Durchbrennen einer Pumpe ist der Ausfall der Wellendichtung und die daraus resultierende Leckage. Um dieses Problem vollständig zu beheben und die Lebensdauer der Wasserpumpe zu verlängern, wurde die Konstruktion der bürstenlosen Gleichstrompumpe innovativ weiterentwickelt.
Wie Sie dem obigen Strukturdiagramm der BLDC-Pumpe entnehmen können, Die Statorspule und die Leiterplatte sind durch die Isolierschicht vollständig von der Flüssigkeit und dem Rotor isoliert.. Im Gegensatz zur dynamischen Abdichtung eines O-Rings handelt es sich hier um eine vollständig statische Abdichtung. Sie garantiert absolute Dichtheit.
Neben der Verhinderung von Flüssigkeitsaustritt bietet diese Konstruktion noch einen weiteren Vorteil: gute Wärmeableitung, wodurch die Pumpe eine längere Lebensdauer hat. Das gepumpte flüssige Medium kühlt den schnelllaufenden Rotor, und die Kühlleistung ist wesentlich besser. als die Luftstromkühlung im Inneren der herkömmlichen Wasserpumpe.
Aufgrund dieser einzigartigen Bauweise der bürstenlosen Gleichstrompumpe wird sie oft auch anders genannt: Magnetkupplungspumpe.
3. Unterschied zwischen 2-Phasen- und 3-Phasen-Systemen
Das Funktionsprinzip der bürstenlosen Gleichstrom-Wasserpumpe ähnelt dem der Wechselstrom-Wasserpumpe. Der Rotor wird durch die sich ändernden Magnetfelder angetrieben, die von den paarweise angeordneten Wicklungen des Stators erzeugt werden. Im Gegensatz zu Wechselstrom-Wasserpumpen…, Bürstenlose Gleichstrom-Wasserpumpen verwenden Niederspannungs-Gleichstromquellen. statt 110V oder 220V Wechselstrom.
Die zweiphasige bürstenlose Gleichstrompumpe verfügt über zwei Magnetfeldpaare und einen 4-Nut-Stator, während die dreiphasige bürstenlose Gleichstrompumpe drei Magnetfeldpaare und einen 6-Nut-Stator besitzt.
Die zweiphasige bürstenlose Gleichstrompumpe ist in der Regel kostengünstiger als die dreiphasige bürstenlose Gleichstrompumpe. Dies liegt daran, dass im Inneren des Pumpengehäuses eine Schaltung benötigt wird, um den Hall-Sensor zur Erfassung der Rotorposition zu platzieren.
Um ein Durchbrennen der elektronischen Bauteile zu verhindern, ist üblicherweise vorgeschrieben, dass die Temperatur des Fördermediums 60 Grad Celsius nicht überschreiten darf. Gleichzeitig sollte die Pumpenleistung nicht zu hoch sein (da die Spule selbst im Betrieb viel Wärme erzeugt).
Die dreiphasige bürstenlose Gleichstrompumpe verwendet MCU-Steuerung und eine intelligente Kommutierungspositionserkennung anstelle des Hall-Sensors. Je nach Bedarf können Sie die Schaltung mit allen elektronischen Bauteilen in einem separaten Steuerkasten außerhalb des Pumpengehäuses unterbringen.
Im Vergleich zu einer zweiphasigen bürstenlosen Gleichstrompumpe, Eine dreiphasige bürstenlose Gleichstrompumpe ermöglicht es uns, die Nennleistung der Pumpe deutlich zu erhöhen und so die Pumpenleistung zu verbessern..
Gleichzeitig kann die dreiphasige bürstenlose Gleichstrompumpe in einem Umgebung mit höheren Temperaturen.
Darüber hinaus ist die Verwendung von MCUs mit einhergegangen., Wir können viele Programmfunktionen hinzufügen. zur Pumpe, wie z. B. Rücklaufschutz, Blockierschutz, Überstromschutz, manuelle Drehzahlregelung, begabtes Programm usw.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die dreiphasige bürstenlose Gleichstrompumpe einen Meilenstein in der Weiterentwicklung darstellt.
4. Sinuswellen-Antriebssteuerung – zur Geräuschreduzierung
Im Vergleich zu Wechselstrom- und herkömmlichen Gleichstrom-Wasserpumpen ist die Geräuschentwicklung bürstenloser Gleichstrom-Wasserpumpen mit etwa 40 dB oder weniger sehr gering. In bestimmten Anwendungsbereichen, wie beispielsweise in Matratzen mit Wasseranschluss im Schlafzimmer, im Zirkulationssystem von Aquarien oder im Kühlkreislauf von CPUs, sind die Anforderungen an den Geräuschpegel jedoch deutlich höher.
Um die Geräuschentwicklung weiter zu reduzieren, haben wir bei einigen Produktmodellen die Sinuswellen-Ansteuerungstechnologie anstelle der Rechteckwellen-Ansteuerungstechnologie eingeführt.
Das Prinzip des Sinuswellenantriebs ist wie folgt: Das Steuerungssystem der Pumpe ermittelt die genaue Position des Rotors mittels der dreiphasigen sensorlosen Steuerungstechnik. Es nutzt die komplexe Steuerschaltung, um den sich ändernden Phasenstrom bereitzustellen, der auf jede entgegengesetzte elektromotorische Kraft abgestimmt ist.. Im Idealfall kann durch den Einsatz von Sinuswellen-Ansteuertechnik Folgendes erreicht werden: konstantes Pumpendrehmoment.
Folglich bietet die Sinuswellenansteuerung im Vergleich zur Rechteckwellenansteuerung einige Vorteile, darunter Geringe Drehmomentschwankungen, ruhiger Lauf, extrem geräuscharm, usw.
Aufgrund der hohen Kosten wurde die Sinuswellen-Ansteuerungstechnologie hauptsächlich im Militärbereich und in wenigen anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt. In den letzten Jahren hat sie jedoch aufgrund der gesunkenen Preise für Hochgeschwindigkeits-Mikrocontroller und digitale Signalprozessoren zunehmend an Bedeutung gewonnen.
5. Infografik zum Zusammenhang zwischen bürstenlosen Gleichstrompumpen
Dank des technologischen Fortschritts und der kontinuierlichen Innovation von Materialien und Verfahren hat sich die Leistung bürstenloser Gleichstrompumpen in jeder Hinsicht stetig verbessert. In den letzten Jahrzehnten haben sie sich zunehmend in immer mehr Anwendungsbereichen etabliert.
Es ist das Produkt der Kombination moderner elektronischer Technologie (einschließlich Leistungselektronik, Mikroelektronik), Regelungstechnik, Motorentechnik, Strömungsmechanik und anderer Disziplinen.
Ehrlich gesagt, sind manche Konzepte nicht leicht zu verstehen. Deshalb haben wir diesen Artikel verfasst, in der Hoffnung, dass er hilfreich ist. Die folgende Infografik gibt Ihnen einen schnellen Überblick darüber, wie einige der verwirrenden Konzepte zusammenhängen. Wenn Ihnen der Artikel gefällt, freuen wir uns über Ihre Unterstützung und wenn Sie ihn teilen.
