Untuk menyelesaikan masalah mengawal sistem ketepatan moden, motor tanpa berus semakin digunakan. Ini dicirikan oleh kelebihan besar peranti sedemikian, serta pembentukan aktif keupayaan pengiraan mikroelektronik. Seperti yang anda ketahui, ia boleh memberikan ketumpatan tork panjang yang tinggi dan kecekapan tenaga berbanding jenis motor lain.
Skema motor tanpa berus
Enjin terdiri daripada bahagian berikut:
1. Belakang sarung.
2. Stator.
3. Bearing.
4. Cakera magnetik (pemutar).
5. Bearing.
6. Stator bergelung.7. Depan sarung.
Motor tanpa berus mempunyai hubungan antara belitan polifasa stator dan rotor. Mereka mempunyai magnet kekal dan sensor kedudukan terbina dalam. Pensuisan peranti dilaksanakan menggunakan penukar injap, akibatnya ia menerima nama sedemikian.
Litar motor tanpa berus terdiri daripada penutup belakang dan papan litar bercetak penderia, lengan galas, aci dangalas, magnet rotor, gelang penebat, belitan, spring Belleville, pengatur jarak, penderia Hall, penebat, perumah dan wayar.
Dalam kes menyambungkan belitan dengan "bintang", peranti mempunyai momen malar yang besar, jadi pemasangan ini digunakan untuk mengawal paksi. Dalam hal mengikat belitan dengan "segi tiga", ia boleh digunakan untuk bekerja pada kelajuan tinggi. Selalunya, bilangan pasangan kutub dikira dengan bilangan magnet rotor, yang membantu menentukan nisbah putaran elektrik dan mekanikal.
Pemegun boleh dibuat dengan bebas besi atau teras besi. Menggunakan reka bentuk sedemikian dengan pilihan pertama, adalah mungkin untuk memastikan bahawa magnet rotor tidak tertarik, tetapi pada masa yang sama, kecekapan enjin dikurangkan sebanyak 20% disebabkan oleh penurunan nilai tork malar.
Daripada rajah dapat dilihat bahawa arus pemegun dijana dalam belitan, dan dalam rotor ia dicipta dengan bantuan magnet kekal bertenaga tinggi.
Simbol: - VT1-VT7 - komunikator transistor; - A, B, C – fasa penggulungan;
- M – tork motor;
- DR – penderia kedudukan rotor; - U – pengatur voltan bekalan motor;
- S (selatan), N (utara) – arah magnet;
- UZ – penukar frekuensi;
- BR – kelajuan sensor;
- VD – diod zener;
- L ialah induktor.
Rajah motor menunjukkan bahawa salah satu kelebihan utama rotor di mana magnet kekal dipasang ialah pengurangan diameternyadan, akibatnya, pengurangan dalam momen inersia. Peranti sedemikian boleh dibina ke dalam peranti itu sendiri atau terletak di permukaannya. Penurunan penunjuk ini selalunya membawa kepada nilai kecil keseimbangan momen inersia motor itu sendiri dan beban yang dibawa ke acinya, yang merumitkan operasi pemacu. Atas sebab ini, pengeluar boleh menawarkan momen inersia standard dan 2-4 kali lebih tinggi.
Prinsip kerja
Hari ini, motor tanpa berus menjadi sangat popular, prinsip operasinya adalah berdasarkan fakta bahawa pengawal peranti mula menukar belitan stator. Disebabkan ini, vektor medan magnet sentiasa kekal beralih dengan sudut menghampiri 900 (-900) berbanding pemutar. Pengawal direka untuk mengawal arus yang bergerak melalui belitan motor, termasuk magnitud medan magnet stator. Oleh itu, adalah mungkin untuk melaraskan momen yang bertindak pada peranti. Eksponen sudut antara vektor boleh menentukan arah putaran yang bertindak ke atasnya.
Perlu diambil kira bahawa kita bercakap tentang darjah elektrik (ia jauh lebih kecil daripada darjah geometri). Sebagai contoh, mari kita ambil pengiraan motor tanpa berus dengan pemutar, yang mempunyai 3 pasang tiang. Maka sudut optimumnya ialah 900/3=300. Pasangan ini menyediakan 6 fasa belitan pensuisan, maka ternyata vektor stator boleh bergerak dalam lompatan 600. Dari sini dapat dilihat bahawa sudut sebenar antara vektor semestinya berbeza dari 600 hingga1200 bermula dari putaran rotor.
Motor injap, prinsip operasinya adalah berdasarkan putaran fasa pensuisan, yang mana aliran pengujaan dikekalkan oleh pergerakan angker yang agak malar, selepas interaksi mereka mula membentuk putaran seketika. Dia bergegas untuk memutar pemutar sedemikian rupa sehingga semua pengujaan dan aliran angker bertepatan bersama. Tetapi semasa gilirannya, sensor mula menukar belitan, dan aliran bergerak ke langkah seterusnya. Pada ketika ini, vektor yang terhasil akan bergerak, tetapi kekal tidak bergerak sepenuhnya berbanding fluks rotor, yang akhirnya akan menghasilkan tork aci.
Faedah
Menggunakan motor tanpa berus semasa bekerja, kita boleh perhatikan kelebihannya:
- kemungkinan menggunakan julat yang luas untuk mengubah suai kelajuan;
- dinamik dan prestasi tinggi;
- ketepatan kedudukan maksimum;
- kos penyelenggaraan yang rendah;
- peranti boleh dikaitkan dengan objek kalis letupan;
- mempunyai keupayaan untuk menahan beban yang lebih besar pada saat putaran;
- kecekapan tinggi, iaitu lebih daripada 90%;
- terdapat sesentuh elektronik gelongsor, yang meningkatkan hayat kerja dan hayat perkhidmatan dengan ketara;
- tiada terlalu panas motor elektrik semasa operasi jangka panjang.
Kecacatan
Walaupun terdapat banyak kelebihan, motor tanpa berus juga mempunyai kelemahan dalam operasi:
- kawalan motor yang agak rumit;- agakharga tinggi peranti kerana penggunaan rotor dalam reka bentuknya, yang mempunyai magnet kekal yang mahal.
Motor keengganan
Motor keengganan injap ialah peranti di mana rintangan magnet pensuisan disediakan. Di dalamnya, penukaran tenaga berlaku disebabkan oleh perubahan dalam induktansi belitan, yang terletak pada gigi stator yang jelas apabila rotor magnet bergigi bergerak. Peranti menerima kuasa daripada penukar elektrik, yang menukar belitan motor secara bergilir-gilir mengikut pergerakan pemutar.
Motor keengganan beralih ialah sistem kompleks yang kompleks di mana komponen pelbagai sifat fizikal berfungsi bersama. Reka bentuk peranti sedemikian yang berjaya memerlukan pengetahuan mendalam tentang reka bentuk mesin dan mekanikal, serta teknologi elektronik, elektromekanik dan mikropemproses.
Peranti moden bertindak sebagai motor elektrik, bertindak bersama-sama dengan penukar elektronik, yang dihasilkan oleh teknologi bersepadu menggunakan mikropemproses. Ia membolehkan anda melakukan kawalan enjin berkualiti tinggi dengan prestasi terbaik dalam pemprosesan tenaga.
Sifat enjin
Peranti sedemikian mempunyai dinamik yang tinggi, kapasiti beban lampau yang tinggi dan kedudukan yang tepat. Oleh kerana tiada bahagian yang bergerak,penggunaannya mungkin dalam persekitaran agresif yang boleh meletup. Motor sedemikian juga dipanggil motor tanpa berus, kelebihan utamanya, berbanding dengan motor pengumpul, adalah kelajuan, yang bergantung pada voltan bekalan tork pemuatan. Selain itu, satu lagi sifat penting ialah ketiadaan unsur boleh abrad dan gosok yang menukar kenalan, yang meningkatkan sumber penggunaan peranti.
motor BLDC
Semua motor DC boleh dipanggil tanpa berus. Mereka beroperasi pada arus terus. Pemasangan berus disediakan untuk menggabungkan elektrik rotor dan litar stator. Bahagian sedemikian adalah yang paling terdedah dan agak sukar untuk diselenggara dan dibaiki.
Motor BLDC beroperasi pada prinsip yang sama seperti semua peranti segerak jenis ini. Ia ialah sistem tertutup termasuk penukar semikonduktor kuasa, penderia kedudukan rotor dan penyelaras.
Motor AC AC
Peranti ini mendapat kuasa daripada sesalur AC. Kelajuan putaran pemutar dan pergerakan harmonik pertama daya magnet stator sepenuhnya bertepatan. Subjenis enjin ini boleh digunakan pada kuasa tinggi. Kumpulan ini termasuk peranti injap langkah dan reaktif. Ciri tersendiri peranti loncatan ialah anjakan sudut diskret rotor semasa operasinya. Bekalan kuasa belitan dibentuk menggunakan komponen semikonduktor. Motor injap dikawal olehanjakan berurutan pemutar, yang mewujudkan pensuisan kuasanya dari satu belitan ke yang lain. Peranti ini boleh dibahagikan kepada satu, tiga dan berbilang fasa, yang pertama mungkin mengandungi belitan permulaan atau litar peralihan fasa, serta dimulakan secara manual.
Prinsip pengendalian motor segerak
Motor segerak injap beroperasi berdasarkan interaksi medan magnet pemutar dan pemegun. Secara skematik, medan magnet semasa putaran boleh diwakili oleh kelebihan magnet yang sama, yang bergerak pada kelajuan medan magnet stator. Medan rotor juga boleh digambarkan sebagai magnet kekal yang berputar serentak dengan medan stator. Sekiranya tiada tork luaran yang digunakan pada aci radas, paksi bertepatan sepenuhnya. Daya tarikan yang bertindak melepasi seluruh paksi kutub dan boleh mengimbangi satu sama lain. Sudut di antara mereka ditetapkan kepada sifar.
Jika tork brek dikenakan pada aci mesin, pemutar bergerak ke sisi dengan kelewatan. Disebabkan ini, daya tarikan dibahagikan kepada komponen yang diarahkan sepanjang paksi penunjuk positif dan berserenjang dengan paksi kutub. Sekiranya momen luaran digunakan, yang menghasilkan pecutan, iaitu, ia mula bertindak ke arah putaran aci, gambar interaksi medan akan berubah sepenuhnya kepada sebaliknya. Arah anjakan sudut mula berubah kepada sebaliknya, dan sehubungan dengan ini, arah daya tangen berubah danmomen elektromagnet. Dalam senario ini, enjin menjadi brek, dan peranti berfungsi sebagai penjana, yang menukar tenaga mekanikal yang dibekalkan ke aci kepada tenaga elektrik. Kemudian ia diubah hala ke rangkaian yang menyuap stator.
Apabila tiada momen kutub luar yang menonjol akan mula mengambil kedudukan di mana paksi kutub medan magnet stator akan bertepatan dengan momen membujur. Peletakan ini sepadan dengan rintangan aliran minimum dalam stator.
Jika tork brek dikenakan pada aci mesin, pemutar akan menyimpang, manakala medan magnet stator akan berubah bentuk, kerana aliran cenderung menutup pada rintangan yang paling sedikit. Untuk menentukannya, garisan daya diperlukan, yang arahnya pada setiap titik akan sepadan dengan pergerakan daya, jadi perubahan dalam medan akan membawa kepada kemunculan interaksi tangensial.
Setelah mempertimbangkan semua proses ini dalam motor segerak, kami boleh mengenal pasti prinsip demonstratif kebolehbalikan pelbagai mesin, iaitu keupayaan mana-mana radas elektrik untuk menukar arah tenaga yang ditukar kepada sebaliknya.
Motor tanpa berus magnet kekal
Motor magnet kekal digunakan untuk aplikasi pertahanan dan industri yang serius, kerana peranti sedemikian mempunyai rizab kuasa dan kecekapan yang besar.
Peranti ini paling kerap digunakan dalam industri di mana penggunaan kuasa yang agak rendah dandimensi kecil. Mereka boleh mempunyai pelbagai dimensi, tanpa sekatan teknologi. Pada masa yang sama, peranti besar tidak sepenuhnya baru, ia paling kerap dihasilkan oleh syarikat yang cuba mengatasi kesulitan ekonomi yang mengehadkan julat peranti ini. Mereka mempunyai kelebihan tersendiri, antaranya adalah kecekapan tinggi kerana kehilangan rotor dan ketumpatan kuasa tinggi. Untuk mengawal motor tanpa berus, anda memerlukan pemacu frekuensi berubah-ubah.
Analisis kos-faedah menunjukkan bahawa peranti magnet kekal adalah lebih disukai daripada teknologi alternatif lain. Selalunya ia digunakan untuk industri dengan jadual yang agak berat untuk operasi enjin marin, dalam industri ketenteraan dan pertahanan serta unit lain, yang bilangannya sentiasa meningkat.
Enjin jet
Motor keengganan tersuis beroperasi menggunakan belitan dua fasa yang dipasang di sekeliling tiang stator bertentangan secara diametrik. Bekalan kuasa bergerak ke arah pemutar mengikut kutub. Oleh itu, penentangannya dikurangkan sepenuhnya kepada minimum.
Motor DC buatan tangan memberikan kelajuan pemanduan cekap tinggi dengan kemagnetan yang dioptimumkan untuk operasi undur. Maklumat mengenai lokasi pemutar digunakan untuk mengawal fasa bekalan voltan, kerana ini adalah optimum untuk mencapai tork yang berterusan dan licin.tork dan kecekapan tinggi.
Isyarat yang dihasilkan oleh enjin jet ditumpangkan pada fasa tak tepu sudut kearuhan. Rintangan kutub minimum sepadan sepenuhnya dengan kearuhan maksimum peranti.
Momen positif hanya boleh diperoleh pada sudut apabila penunjuk positif. Pada kelajuan rendah, arus fasa mestilah dihadkan untuk melindungi elektronik daripada volt-saat tinggi. Mekanisme penukaran boleh digambarkan oleh garis tenaga reaktif. Sfera kuasa mencirikan kuasa yang ditukar kepada tenaga mekanikal. Sekiranya berlaku penutupan secara tiba-tiba, lebihan atau daya sisa kembali ke stator. Penunjuk minimum pengaruh medan magnet pada prestasi peranti ialah perbezaan utamanya daripada peranti serupa.
