1. Почему этот насос называется бесщеточным насосом постоянного тока?
Бесщеточный насос постоянного тока первоначально назывался из-за использования бесщеточного двигателя постоянного тока. Итак, начнём с разработки двигателей постоянного тока.
1.1 Преимущества и недостатки коллекторных двигателей постоянного тока
Первые двигатели постоянного тока имели коммутацию с помощью коммутаторов и щеток, поэтому их называли щеточными двигателями постоянного тока. У них есть следующие преимущества и недостатки.
Плюсы:
По сравнению с двигателем переменного тока, двигатель постоянного тока обладает превосходными характеристиками регулирования скорости, широким диапазоном регулирования скорости, большим крутящим моментом, хорошими характеристиками на низких скоростях, стабильной работой и высокой эффективностью.
Минусы:
Однако, поскольку в обычных двигателях постоянного тока коммутация осуществляется через щетки и контакты коммутатора, существует ряд недостатков: Искры, механический износ, электромагнитные помехи, громкий шум, короткий срок службы...
Из-за сложной конструкции насос обладает низкой надежностью, легко выходит из строя и требует частого технического обслуживания. В сложных системах это является важным источником ненадежности, поэтому его применение ограничено.
1.2 Преимущества бесщеточного двигателя постоянного тока
Изобретение бесщеточного двигателя постоянного тока стало возможным благодаря развитию электронной техники, в которой вместо щеток и коммутаторов использовались транзисторные коммутационные схемы.
Конструкция бесщеточного двигателя постоянного тока аналогична конструкции синхронного двигателя переменного тока с постоянными магнитами: обмотки расположены на статоре, а постоянные магниты — на роторе.
Плюсы:
- Наследует все преимущества коллекторных двигателей постоянного тока.
- Отсутствие искр, отсутствие механического износа, высокая надежность, длительный срок службы, не требует технического обслуживания.
2. Инновационная конструкция на основе бесщеточных двигателей постоянного тока.
Наиболее распространенной причиной выхода насоса из строя является повреждение и утечка через сальник вала. Для полного решения этой проблемы и продления срока службы водяного насоса в бесщеточном насосе постоянного тока была усовершенствована конструкция.
Как видно из приведенной выше схемы конструкции бесщеточного насоса постоянного тока, Статорная обмотка и печатная плата полностью изолированы от жидкости и ротора изоляционным слоем.. В отличие от динамического уплотнения уплотнительного кольца, это полное статическое уплотнение. Оно гарантирует абсолютное отсутствие протечек.
Помимо предотвращения утечки жидкости, эта конструкция также обладает еще одним преимуществом: хорошее рассеивание тепла, что позволяет насосу иметь более длительный срок службы. Перекачиваемая жидкость охлаждает ротор, работающий на высоких скоростях, и эффективность охлаждения значительно выше. чем охлаждение воздушным потоком внутри традиционного водяного насоса.
Из-за уникальной конструкции бесщеточного насоса постоянного тока его часто называют по-другому: насос с магнитным приводом.
3. Разница между двухфазным и трехфазным питанием.
Принцип работы бесщеточного водяного насоса постоянного тока аналогичен принципу работы водяного насоса переменного тока. То есть ротор приводится во вращение изменяющимися магнитными полями, создаваемыми парами обмоток статора. Но следует отметить, что, в отличие от водяных насосов переменного тока, Бесщеточные водяные насосы постоянного тока используют источники питания постоянного тока низкого напряжения. вместо переменного тока напряжением 110 В или 220 В.
Двухфазный бесщеточный насос постоянного тока имеет две пары магнитных полей и статор с четырьмя пазами, а трехфазный бесщеточный насос постоянного тока имеет три пары магнитных полей и статор с шестью пазами.
Двухфазный бесщеточный насос постоянного тока обычно имеет более низкую стоимость, чем трехфазный бесщеточный насос постоянного тока.. Это связано с тем, что для определения положения ротора требуется, чтобы схема внутри корпуса насоса разместила датчик Холла.
Для предотвращения сгорания электронных компонентов обычно требуется, чтобы температура перекачиваемой среды не превышала 60 градусов Цельсия. При этом мощность насоса не должна быть слишком большой (поскольку сама обмотка будет выделять много тепла во время работы насоса).
Трехфазный бесщеточный насос постоянного тока использует управление микроконтроллером и интеллектуальное определение положения коммутации вместо датчика Холла. В зависимости от ваших потребностей, схему со всеми электронными компонентами можно разместить в блоке управления вне корпуса насоса.
По сравнению с двухфазным бесщеточным насосом постоянного тока, Трехфазный бесщеточный насос постоянного тока позволяет значительно увеличить номинальную мощность насоса и улучшить его производительность..
В то же время, трехфазный бесщеточный насос постоянного тока может работать в среда с более высокой температурой.
Кроме того, благодаря использованию микроконтроллера, мы можем добавить множество программных функций к насосу, например, защита от обратной полярности, защита от заклинивания, защита от перегрузки по току, ручное управление скоростью, программируемая программа и так далее.
Подводя итог вышесказанному, можно сказать, что трехфазный бесщеточный насос постоянного тока представляет собой значительный шаг вперед в модернизации.
4. Управление синусоидальным приводом — для снижения уровня шума.
По сравнению с водяными насосами переменного тока и традиционными водяными насосами постоянного тока, уровень шума бесщеточных водяных насосов постоянного тока очень низкий, около 40 дБ или меньше. Однако в некоторых специфических условиях, таких как матрасы с водопроводом в спальне, система циркуляции воды в аквариуме, система охлаждения процессора и т. д., наши требования к уровню шума будут более критичными.
Для дальнейшего снижения уровня шума в некоторых моделях мы использовали технологию управления с синусоидальным сигналом вместо сигнала прямоугольной формы.
Принцип работы синусоидального привода заключается в следующем: система управления насосом получает точное положение ротора с помощью трехфазной бессенсорной технологии управления. В ней используется сложная схема управления для обеспечения изменяющегося фазного тока, согласованного с каждой противоположной электродвижущей силой.. В идеале, использование технологии управления приводом с синусоидальной формой волны может обеспечить следующее: постоянный крутящий момент насоса.
В результате, по сравнению с приводом на основе прямоугольной волны, привод на основе синусоидальной волны обладает рядом преимуществ, в том числе: Низкие колебания крутящего момента, плавная работа, сверхнизкий уровень шума., и т. д.
Из-за высокой стоимости технология управления синусоидальным приводом в основном использовалась в военной сфере и в немногих областях с высокими требованиями. Однако в последние годы, благодаря снижению цен на высокоскоростные микроконтроллеры и цифровые сигнальные процессоры, она привлекает все больше внимания.
5. Инфографика о взаимосвязи бесщеточных насосов постоянного тока
Благодаря развитию различных технологий и постоянному совершенствованию материалов и технологических процессов, характеристики бесщеточных насосов постоянного тока во всех аспектах постоянно улучшаются. За последние несколько десятилетий они постепенно получили широкое распространение во все большем количестве областей применения.
Это результат сочетания современных электронных технологий (включая силовую электронику, микроэлектронику), теории управления, электродвигателей, гидродинамики и других дисциплин.
Честно говоря, разобраться в некоторых понятиях непросто. Поэтому мы написали эту статью в надежде, что она вам поможет. Следующая инфографика даст вам быстрое представление о том, как некоторые из этих запутанных понятий связаны друг с другом. Если это окажется полезным, пожалуйста, наслаждайтесь и делитесь.
