Üresjárati áramfelvétel vizsgálata BLDC motorral hajtott akkumulátoros sövényvágó hajtásláncában

Investigation of the No-Load Current Consumption of a BLDC Motor Driven Hedge Trimmer Drive System

Absztrakt

Brushless DC motors (BLDC) are increasingly used in the drive systems of modern battery-powered garden machines, which are suitable for driving portable devices due to their high efficiency and favorable dynamic properties. In such systems, the energy consumption of the drive chain is particularly important, since it affects the battery operating time. The aim of this research is to investigate a battery-powered hedge trimmer with a BLDC motor across different mechanical drive systems. During the measurements, the time function of the motor current consumption was recorded with different drive chain structures. During the tests, four configurations were analyzed: the motor alone, the motor with a gear transmission, the motor with a gear and eccentric discs, and the entire drive chain with the cutting mechanism. Based on the measured results, the effect of individual mechanical elements on the motor's load and energy demand can be determined. The results show that the mechanical components of a drive chain significantly affect motor current consumption, especially during the starting phase. The tests contribute to improving the energy efficiency of similar drive systems and optimizing the mechanical design.

Kivonat

A korszerű akkumulátoros kerti gépek hajtásrendszereiben egyre gyakrabban alkalmaznak kefementes egyenáramú motorokat (BLDC), amelyek nagy hatásfokuk és kedvező dinamikai tulajdonságaik miatt alkalmasak hordozható eszközök meghajtására. Az ilyen rendszerek esetében különösen fontos a hajtáslánc energiafelhasználásának vizsgálata, mivel az közvetlenül befolyásolja az akkumulátoros üzemidőt. A jelen kutatás célja egy BLDC motorral hajtott akkumulátoros sövényvágó hajtásrendszerének vizsgálata különböző mechanikai konfigurációk esetén. A mérések során a motor áramfelvételének időfüggvénye került rögzítésre a hajtáslánc különböző felépítése mellett. A vizsgálatok során négy konfiguráció került elemzésre: a motor önmagában, a motor fogaskerék áttétellel, a motor fogaskerékkel és excentertárcsákkal, valamint a teljes hajtáslánc a vágómechanizmussal. A mért eredmények alapján meghatározható az egyes mechanikai elemek hatása a motor terhelésére és energiaigényére. Az eredmények azt mutatják, hogy a hajtáslánc mechanikai elemei jelentős mértékben befolyásolják a motor áramfelvételét, különösen az indítási szakaszban. A vizsgálatok hozzájárulhatnak a hasonló hajtásrendszerek energiahatékonyságának javításához és a mechanikai konstrukció optimalizálásához.