Какие наиболее распространённые неисправности встречаются в бесщёточных двигателях постоянного тока? Износ подшипников, перегрев и неисправности системы управления.

В бесщеточном двигателе постоянного тока нет угольных щеток, которые нужно заменять, однако двигатель может перестать работать, перегреваться, вибрировать или терять скорость. Износ подшипников внутри двигателя — распространенная механическая неисправность. Однако неисправности датчиков Холла, проблемы с контроллером двигателя, повреждение проводки к двигателю и другие срабатывания защитных устройств в системе привода могут вызывать аналогичные проблемы, описанные выше, и приводить к неправильной работе двигателя.

Наньян Мотор Компания работает в сфере проектирования и производства электродвигателей с 1992 года. Ее деятельность охватывает производство двигателей для бытовой техники, основных компонентов, проектирование приводных систем, сборку, тестирование и техническую поддержку. Компания располагает производственной площадью в 420 000 м², годовой мощностью 46 миллионов двигателей для бытовой техники, собственным научно-исследовательским центром и 134 патентами. Такая комплексная схема полезна при диагностике неисправностей бесщеточных двигателей постоянного тока, поскольку причина может заключаться в подшипнике, обмотке, роторе, контроллере или конструкции машины.

Какая наиболее распространенная неисправность у бесщеточного двигателя постоянного тока?

В первую очередь необходимо отделить повреждение двигателя от неисправности приводной системы. Это позволит избежать замены исправного двигателя, если реальная проблема заключается в контроллере или нагрузке.

Износ подшипников — основная механическая опасность.

В бесщеточном двигателе постоянного тока отсутствуют щетки и механический коммутатор, что уменьшает количество изнашиваемых деталей. Подшипники по-прежнему поддерживают ротор, выравнивают вал и поддерживают воздушный зазор. По мере износа подшипников возрастает трение, шум и вибрация. Также могут увеличиваться ток и температура, поскольку двигателю требуется больше усилий для поддержания скорости.

Перегрев часто начинается с чего-то другого.

Часто причиной является перегрев, а не первопричина неисправности. Затрудненное заедание подшипника, перегрузка барабана, дисбаланс фаз, засорение системы охлаждения или повторяющиеся остановки могут привести к увеличению тока.

Проверьте, когда повышается температура. Нагрев во время запуска часто указывает на проблемы с нагрузкой или коммутацией, в то время как постепенный нагрев может указывать на проблемы с охлаждением, рабочим циклом или потерями в обмотках.

Неисправности системы управления могут выглядеть как повреждения двигателя.

В бесщеточном двигателе постоянного тока (BLDC) используется электронная коммутация. Если выходит из строя датчик Холла, разъем, сигнальный провод или коммутирующее устройство, двигатель может вибрировать, терять крутящий момент, запускаться в неправильном направлении или останавливаться.

В BLDC двигатель Предлагается решение с электроуправляемым двигателем. Такой подход соответствует реальной схеме неисправностей, поскольку проверку двигателя и контроллера необходимо проводить как единую систему.

Почему подшипники бесщеточных двигателей постоянного тока выходят из строя преждевременно?

Даже если вы обнаружили износ подшипника, вам все равно нужно выяснить причину. Новый подшипник не прослужит долго, если первоначальная нагрузка, соосность или проблема с герметизацией останутся.

Снижение радиальной и осевой нагрузки

Подшипник следует выбирать исходя из реальной механической нагрузки, а не только мощности двигателя. Вес барабана, конструкция вала, угол установки, ускорение и торможение — все это влияет на усилие, воздействующее на подшипник.

Убедитесь в наличии постоянной и пиковой нагрузки. Ускорение отжима может создавать гораздо большую нагрузку на подшипник, чем обычная скорость стирки.

Устранение несоосности и дисбаланса

Неправильная центровка нагружает одну сторону подшипникового кольца. Дисбаланс ротора или барабана создает повторяющуюся нагрузку на каждом обороте, и этот эффект усиливается с увеличением скорости.

Прежде чем винить только двигатель, проверьте биение вала, монтажные поверхности, балансировку ротора, балансировку барабана и состояние подвески.

Не допускайте попадания влаги и тепла на подшипник.

Влага, остатки моющих средств, пыль и поврежденные уплотнения могут сократить срок службы подшипников. Нагрев может ослабить смазку и создать замкнутый цикл повышения трения и температуры.

В спецификации бесщеточного двигателя постоянного тока указаны подшипники 6202/6201. Это полезная справочная информация, но окончательный выбор все равно требует проверки скорости, нагрузки, герметичности, соосности и рабочей температуры.

Почему бесщеточный двигатель постоянного тока перегревается?

Перегрев может повредить изоляцию, магниты, подшипники, разъемы и контроллер. Практическая проверка начинается с оценки механического сопротивления, затем переходит к проверке тока и охлаждения.

Устранить механическое сопротивление

После безопасного отключения питания проверьте, свободно ли вращаются двигатель и приводной узел. Туго затянутый подшипник двигателя, подшипник барабана, насос, вентилятор или застрявший предмет могут создавать дополнительное сопротивление.

При увеличении сопротивления контроллер подает больший ток для поддержания крутящего момента. Разделение двигателя от нагрузки, если это безопасно и целесообразно, позволяет определить, начинается ли нагрев внутри двигателя или в другом месте машины.

Проверьте текущий баланс и настройки контроллера.

Сравните фазное сопротивление и рабочий ток. Дисбаланс может указывать на повреждение обмотки, неисправность клеммы, неправильное фазное соединение или проблемы с контроллером. Высокий ток на всех фазах может означать перегрузку двигателя.

Проверьте также разгон, торможение, ограничения тока и защиту от остановки двигателя. Агрессивные настройки могут привести к перегреву исправного двигателя при многократных запусках и реверсах.

Настройка системы охлаждения в соответствии с реальным рабочим циклом

Двигатель стиральной машины работает на низкой скорости, затем меняет направление вращения, делает паузу и ускоряется для отжима. Необходимо проверять охлаждение на протяжении всего цикла, а не в одной из постоянных точек работы.

Компания Nanyang Motor описывает свою научно-исследовательская работа в области двигателей в области электромагнитного проектирования, управления тепловыми процессами, технологии роторов бесщеточных двигателей постоянного тока и формованных конструкций двигателей. Общая технология литья пластмасс под давлением для бесщеточных двигателей постоянного тока разработана для обеспечения герметизации, надежности изоляции, контроля вибрации и управления тепловыми процессами.

Как отличить повреждение двигателя от неисправностей системы управления?

Если бесколлекторный двигатель постоянного тока не запускается, проверьте цепь сигнала. Начните с источника питания и контроллера, затем проверьте обратную связь по положению, обмотки и механическое состояние.

Проверьте сигналы датчика Холла.

Проверьте питание датчика Холла, заземление, сигнальные провода и разъемы. Медленно вращайте ротор и убедитесь, что сигналы изменяются в правильной последовательности. Сигнал, остающийся высоким или низким, может препятствовать правильной коммутации.

Ненадежные клеммы и электрические помехи могут вызывать периодические неисправности. Это объясняет, почему двигатель может работать на стенде, но выйти из строя во время вибрации или работы на высоких скоростях.

Прочитать информацию о неисправности контроллера

Проверьте шину постоянного тока, сигнал включения, состояние связи, фазный выход, обратную связь по току и температуру контроллера. Защита от перегрузки по току, заклинивания или перегрева может остановить двигатель до того, как произойдет необратимое повреждение.

Код ошибки, указывающий на аварийное отключение, является полезным доказательством. Не следует сбрасывать его и возвращать оборудование в эксплуатацию, не выяснив причину проблемы с нагрузкой, проводкой, перегревом или управлением.

Проверка обмоток и механического состояния.

Сравните межфазное сопротивление и проверьте изоляцию методом, подходящим для данного двигателя и подключенной электроники. Осмотрите клеммы и провода на наличие перегрева, влаги или механических повреждений.

Затем проверьте люфт подшипников, движение вала, шум и сопротивление. Результаты электрических и механических проверок должны подтвердить тот же диагноз, прежде чем вы замените двигатель.

Какой бесщеточный двигатель постоянного тока подойдет для проекта стиральной машины с фронтальной загрузкой?

Как только причина неисправности будет выяснена, вы сможете сравнить требования к стиральной машине с фактическими данными двигателя, вместо того чтобы выбирать, основываясь на общем обозначении мощности.

Согласование мощности, крутящего момента и скорости

В Бесщеточный двигатель постоянного тока для стиральных машин с фронтальной загрузкой Предназначена для стирки белья весом от 6 до 25 кг. Опубликованные характеристики включают: напряжение 310 В постоянного тока, мощность 0–3/4 л.с., крутящий момент стирки 2,0–3,5 Н·м, крутящий момент отжима 0,20–0,40 Н·м и скорость вращения до 17 000 об/мин.

Эти показатели помогут вам проверить инерцию барабана, загрузку белья, ускорение и целевые значения отжима. Двигатель все равно следует протестировать внутри всей стиральной машины перед началом серийного производства.

Используйте структуру для обеспечения надежности.

В изделии используется 12-пазовый статор, 8-полюсный ротор и конструкция BMC или AL+BMC. Компания Nanyang Motor также производит эмалированную проволоку, сердечники статора и ротора, литые детали, алюминиевые отливки и штампованные детали из листового металла собственными силами.

Для вас, как для покупателя, это создает более понятный путь для проверки конструкции, контроля компонентов и отслеживания качества. Большая часть сборки двигателя может быть проверена с помощью одной производственной системы.

Проверьте работу двигателя и контроллера одновременно.

Не следует одобрять работу двигателя только на основании теста скорости без нагрузки. Необходимо выполнить многократные запуски, реверсы, циклы стирки, ускорение отжима, изменения напряжения, перегрузки и проверку температуры. Запишите значения тока, крутящего момента, вибрации, шума и коды неисправностей.

Перед окончательным выбором укажите вместимость барабана, целевую скорость, кривую крутящего момента, рабочий цикл, пределы монтажа и требования к уровню шума. Компания Nanyang Motor сможет использовать эту информацию для выбора или проектирования подходящей комбинации двигателя и системы управления.

Заключение: Как предотвратить повторные отказы бесщеточных двигателей постоянного тока?

Качественный ремонт устраняет причину. Удачный проект по модернизации двигателя предотвращает попадание той же причины в производство.

Начните с цепочки отказов.

Износ подшипников — одна из наиболее распространенных механических неисправностей в бесщеточных двигателях постоянного тока. Перегрев может быть вызван трением подшипников, перегрузкой, дисбалансом фаз или недостаточным охлаждением. Неисправности датчиков Холла и контроллера могут выглядеть как повреждения двигателя.

В четких и понятных порядке проверьте питание, контроллер, сигналы обратной связи, механическую нагрузку, обмотки, изоляцию, ток, тепловыделение и вибрацию.

Выберите двигатель с четкими данными о его применении.

Бесщеточный двигатель постоянного тока от Nanyang Motor обеспечивает заданные параметры мощности, крутящего момента, скорости, напряжения, подшипников и конструкции. Диапазон его применения от 6 до 25 кг и решение для управления двигателем делают его практичным вариантом для проектов стиральных машин с фронтальной загрузкой, где требуется контролируемая скорость и повторяемость работы.

Полный цикл производственных и научно-исследовательских работ компании также способствует обеспечению единообразия деталей, внесению изменений в конструкцию и подбору компонентов для конкретных задач.

Воспользуйтесь сервисом до того, как неисправность достигнет производственной среды.

Заранее сообщайте о реальном рабочем цикле, включая изменения нагрузки, максимальную скорость, частоту реверсирования, температуру окружающей среды, уровень влажности и настройки защиты.

Для настройки продукта, технической поддержки, получения расценок и уточнения индивидуальных требований обращайтесь по адресу: сервисная и контактная группа и Наньянг Мотор

Часто задаваемые вопросы

В1: Какая часть бесщеточного двигателя постоянного тока обычно выходит из строя первой?
A1: Подшипники относятся к числу наиболее часто изнашиваемых механических деталей. Фактическая первая поломка зависит от нагрузки, скорости, соосности, температуры, влажности и системы управления.

Вопрос 2: Может ли датчик Холла остановить работу бесщеточного двигателя постоянного тока?
A2: Да. Отсутствие или некорректный сигнал датчика Холла может препятствовать правильной коммутации и вызывать вибрацию, низкий крутящий момент, сбой при запуске или срабатывание защиты.

Вопрос 3: Что вызывает перегрев бесщеточного двигателя постоянного тока?
A3: К распространенным причинам относятся трение подшипников, перегрузка, дисбаланс фаз, повторяющиеся заклинивания, плохое охлаждение, повреждение обмоток и неподходящие настройки контроллера.

Вопрос 4: Как определить, что подшипник бесщеточного двигателя постоянного тока вышел из строя?
A4: Обратите внимание на нарастание шума, вибрации, люфта вала, сопротивления, повышенного тока и нагрева, увеличивающегося с увеличением скорости или нагрузки. Подтвердите результат с помощью механического осмотра.

Вопрос 5: Следует ли заменять бесколлекторный двигатель постоянного тока сразу после его остановки?
A5: Нет. Сначала проверьте питание, контроллер, сигналы Холла, проводку, нагрузку, обмотки и подшипники. Компания Nanyang Motor также может помочь с согласованием двигателя и системы управления, если неисправность связана с особенностями конструкции.