1. なぜブラシレスDCポンプと呼ばれるのですか？
ブラシレスDCポンプは当初、 ブラシレスDCモーターを使用しているため. それでは、まずは直流モーターの開発から始めましょう。.
1.1 ブラシ付きDCモーターの長所と短所
初期の直流モーターは整流子とブラシによって整流されていたため、一般にはブラシ付き直流モーターと呼ばれていました。これには以下のような長所と短所があります。.
長所：
交流モーターと比較して、直流モーターは優れた速度制御性能、広い速度調整範囲、大きなトルク、良好な低速性能、安定した動作性能、および高い効率性を備えています。.
短所:
しかし、従来の直流モーターはブラシと整流子接点を介して整流されるため、いくつかの欠点がある。 火花、機械的摩耗、電磁干渉、騒音、短い動作寿命...
構造が複雑なため、ポンプの信頼性は低く、故障しやすく、頻繁なメンテナンスが必要となる。複雑なシステムにおいては、システムの信頼性を低下させる重要な要因となるため、その用途は限られている。.
1.2 ブラシレスDCモーターの利点
ブラシレスDCモーターの発明は、ブラシや整流子の代わりにトランジスタ整流回路を用いる電子技術の発展によってもたらされた。.
ブラシレスDCモーターの構造は、固定子にコイル巻線、回転子に永久磁石が配置されている点で、AC永久磁石同期モーターの構造と類似している。.
長所：
- ブラシ付きDCモーターのあらゆる利点を継承しています。.
- 火花なし、機械的摩耗なし、高信頼性、長寿命、メンテナンスフリー。.
2. ブラシレスDCモーターに基づく構造革新
シャフトシールの故障と漏れは、ポンプが焼損する最も一般的な原因です。この問題を完全に解決し、ウォーターポンプの耐用年数を延ばすために、ブラシレスDCポンプはポンプの構造を革新しました。.
上記のBLDCポンプの構造図からわかるように、, ステータコイルと回路基板は、絶縁層によって液体とロータから完全に隔離されている。. Oリングの動的シールとは異なり、これは完全な静的シールです。そのため、絶対に漏れがないことが保証されます。.
液体の漏れを防ぐことに加えて、この構造にはもう一つ利点があります。 優れた放熱性, これにより、ポンプの耐用年数を延ばすことができます。. ポンプで送られる液体媒体が高速回転するローターを冷却し、冷却効率が大幅に向上する。 従来のウォーターポンプ内部の空気の流れによる冷却よりも優れている。.
ブラシレスDCポンプのこの独特な構造のため、別の名称で呼ばれることもよくあります。 磁気駆動ポンプ.
3. 2相と3相の違い
ブラシレスDCウォーターポンプの動作原理はACウォーターポンプと同様です。つまり、ステータ上のペアの巻線コイルによって生成される変化する磁場によってローターが回転します。ただし、ACウォーターポンプとは異なり、, ブラシレスDCウォーターポンプは低電圧DC電源を使用します 110Vまたは220Vの交流電源の代わりに。.
2相ブラシレスDCポンプは2対の磁界と4スロットのステータを備え、3相ブラシレスDCポンプは3対の磁界と6スロットのステータを備えている。.
2相ブラシレスDCポンプ 通常、3相ブラシレスDCポンプよりも低コストです。. これは、ポンプ本体内部の回路にホールセンサーを配置してローターの位置を検出する必要があるためです。.
電子部品の焼損を防ぐため、通常、ポンプで送液する媒体の温度は摂氏60度を超えないようにする必要があります。同時に、ポンプの出力も大きすぎないようにする必要があります（ポンプ作動時には巻線コイル自体が大量の熱を発生するため）。.
3相ブラシレスDCポンプは MCU制御 また、ホールセンサーの代わりにインテリジェントな整流位置検出機能を搭載しています。必要に応じて、すべての電子部品を含む回路をポンプ本体外部の制御ボックスに配置できます。.
2相ブラシレスDCポンプと比較して、, 3相ブラシレスDCポンプを使用することで、ポンプの定格出力を大幅に向上させ、ポンプの性能を改善することができます。.
同時に、3相ブラシレスDCポンプは 高温環境.
さらに、MCUの使用により、, 多くのプログラム機能を追加できます ポンプには、逆回転保護、固着保護、過電流保護、手動速度制御、ギフトプログラムなどの機能があります。.
まとめると、3相ブラシレスDCポンプは画期的なアップグレードと言えるでしょう。.
4. 正弦波駆動制御 - 騒音低減のため
ACウォーターポンプや従来のDCウォーターポンプと比較すると、ブラシレスDCウォーターポンプの騒音レベルは非常に低く、約40dB以下です。しかし、寝室で使用する配管マットレス、水槽の循環システム、CPUの冷却循環システムなど、特定の環境では、騒音に対する要求がより厳しくなります。.
騒音をさらに低減するため、一部の製品モデルでは、矩形波駆動ではなく正弦波駆動制御技術を採用しています。.
正弦波駆動の原理は以下のとおりです。ポンプの制御システムは、3相センサレス制御技術によってローターの正確な位置を取得します。. 複雑な制御回路を用いて、各逆起電力に一致する位相電流を変化させる。. 理想的には、正弦波駆動制御技術を使用することで、 一定のポンプトルク.
その結果、方形波駆動と比較して、正弦波駆動は以下のような利点を実現できる。 トルク変動が少なく、スムーズな動作、超低騒音, など.
高コストのため、正弦波駆動制御技術は主に軍事用途や一部の高度な要求が求められる用途で使用されてきました。しかし近年、高速MCUやDSPの価格低下に伴い、ますます注目を集めるようになっています。.
5. ブラシレスDCポンプの関係性に関するインフォグラフィック
様々な技術の進歩と材料・プロセスの継続的な革新により、ブラシレスDCポンプの性能はあらゆる面でますます向上し、過去数十年の間に、より多くの分野で広く利用されるようになってきた。.
これは、現代の電子技術（パワーエレクトロニクス、マイクロエレクトロニクス技術を含む）、制御理論、モーター技術、流体力学、その他の分野を組み合わせた成果物である。.
正直なところ、その概念を理解するのは容易ではありません。そこで、少しでもお役に立てればと思い、この記事を書きました。以下のインフォグラフィックは、その紛らわしい概念同士がどのように関連しているかを分かりやすく示しています。お役に立てば幸いです。ぜひご覧いただき、共有してください。.
