Заманбап тактык системаларын башкаруу маселелерин чечүү үчүн щеткасыз мотор барган сайын көбүрөөк колдонулууда. Бул мындай приборлордун зор артыкчылыгы менен, ошондой эле микроэлектрониканын эсеп-тее мумкунчулуктерунун активдуу тузулушу менен мунезделет. Белгилүү болгондой, алар моторлордун башка түрлөрүнө салыштырмалуу жогорку узун момент тыгыздыгын жана энергиянын натыйжалуулугун камсыздай алат.
Щёткасыз мотордун схемасы
Мотор төмөнкү бөлүктөрдөн турат:
1. Иштин арткы бети.
2. Статор.
3. Подшипник.
4. Магниттик диск (ротор).
5. Подшипник.
6. Катмарланган статор.7. Корпустун алды.
Щёткасы жок мотор статор менен ротордун көп фазалуу орамынын ортосунда байланышка ээ. Аларда туруктуу магниттер жана орнотулган позиция сенсору бар. Аппаратты алмаштыруу клапан конвертеринин жардамы менен ишке ашырылат, анын натыйжасында ал ушундай аталышка ээ болгон.
Щёткасы жок мотордун схемасы арткы капкактан жана сенсорлордун басма схемасынан, подшипник гильзасынан, валдан жанаподшипник, ротор магниттери, изоляциялоочу шакекче, орогуч, Belleville пружина, спасер, Холл сенсору, изоляция, корпус жана зымдар.
Орамдарды "жылдыз" менен туташтырган учурда аппарат чоң туруктуу моменттерге ээ, ошондуктан бул монтаж окторду башкаруу үчүн колдонулат. Орамдарды "үч бурчтук" менен бекиткен учурда алар жогорку ылдамдыкта иштөө үчүн колдонулушу мүмкүн. Көбүнчө уюл жуптарынын саны ротор магниттеринин саны менен эсептелет, алар электрдик жана механикалык айлануулардын катышын аныктоого жардам берет.
Статорду темирсиз же темир өзөктөн жасоого болот. Мындай конструкцияларды биринчи вариант менен колдонуу менен ротордун магниттери тартылбасын камсыз кылууга болот, бирок ошол эле учурда кыймылдаткычтын эффективдүүлүгү туруктуу моменттин маанисинин төмөндөшүнөн улам 20% га төмөндөйт.
Схемадан статордо ток орамдарда, ал эми ротордо жогорку энергиялуу туруктуу магниттердин жардамы менен жаралганын көрүүгө болот.
Символдор: - VT1-VT7 - транзистордук коммуникаторлор; - A, B, C – ороонун фазалары;
- M – мотор моменти;
- DR – ротордун абалынын сенсору; - U – мотордун чыңалуусун жөнгө салгыч;
- S (түштүк), N (түндүк) – магнит багыты;
- UZ – жыштык конвертору;
- BR – ылдамдык сенсор;
- VD – стабилдик диод;
- L – индуктор.
Мотор диаграммасы туруктуу магниттер орнотулган ротордун негизги артыкчылыктарынын бири анын диаметринин кичирейүүсү экенин көрсөтүп турат.жана демек, инерция моментин кыскартуу. Мындай түзүлүштөр аппараттын өзүнө орнотулган же анын бетинде жайгашкан болушу мүмкүн. Бул көрсөткүчтүн төмөндөшү көбүнчө мотордун инерция моменти менен анын валына келтирилген жүктүн тең салмактуулугунун кичинекей маанилерине алып келет, бул дисктин иштешин кыйындатат. Ушул себептен улам, өндүрүүчүлөр стандарттуу жана 2-4 эсе жогору инерция моментин сунуштай алышат.
Иштөө принциптери
Бүгүнкү күндө щеткасыз мотор абдан популярдуу болуп баратат, анын иштөө принциби түзүлүш контроллери статордун орамдарын алмаштыра баштаганына негизделген. Ушундан улам магнит талаасынын вектору дайыма роторго салыштырмалуу 900 (-900) жакын бурчка жылган бойдон калат. Контроллер статордун магнит талаасынын чоңдугун кошкондо мотордун орогучтары аркылуу өтүүчү токту башкарууга арналган. Ошондуктан, бул аппаратта иш-аракет моментти жөнгө салууга болот. Векторлордун ортосундагы бурчтун көрсөткүчү ага таасир эткен айлануу багытын аныктай алат.
Сөз электрдик даражалар жөнүндө болуп жатканын эске алуу керек (алар геометриялык даражаларга караганда бир топ кичине). Мисалы, ротору бар щеткасыз кыймылдаткычтын эсебин алалы, анын 3 жуп мамылары бар. Ошондо анын оптималдуу бурчу 900/3=300 болот. Бул жуптар коммутаторлордун 6 фазасын камсыздайт, анда статор вектору 600 секирүү менен жылышы мүмкүн экен. Мындан векторлордун ортосундагы чыныгы бурч сөзсүз түрдө 600дөн 600гө чейин өзгөрөөрүн көрүүгө болот.1200 ротордун айлануусунан баштап.
Клапан кыймылдаткычы, анын иштөө принциби коммутация фазаларынын айлануусуна негизделген, анын аркасында дүүлүктүрүү агымы арматуранын салыштырмалуу туруктуу кыймылы менен камсыздалат, алардын өз ара аракеттешүүсүнөн кийин айлануучу кыймыл пайда боло баштайт. учур. Ал роторду бардык дүүлүктүрүү жана арматура агымдары дал келгидей кылып айлантууга шашат. Бирок анын кезеги учурунда сенсор орамдарды алмаштыра баштайт жана агым кийинки кадамга өтөт. Бул учурда, пайда болгон вектор жылат, бирок ротордун агымына салыштырмалуу толугу менен стационардык бойдон калат, ал акыры вал моментин жаратат.
Артыкчылыктар
Жумушта щеткасыз мотор колдонуу менен анын артыкчылыктарын белгилей алабыз:
- ылдамдыкты өзгөртүү үчүн кеңири диапазонду колдонуу мүмкүнчүлүгү;
- жогорку динамика жана аткаруу;
- максималдуу жайгаштыруу тактыгы;
- техникалык тейлөөгө аз чыгым;
- түзмөк жарылууга туруктуу объекттерге таандык болушу мүмкүн;
- айлануу учурунда чоң ашыкча жүктөмдөрдү көтөрө алат;
- 90% ашык болгон жогорку натыйжалуулук;
- жылма электрондук байланыштар бар, алар иштөө мөөнөтүн жана кызмат мөөнөтүн бир топ жогорулатат;
- узак мөөнөттүү иштөөдө электр кыймылдаткычы ашыкча ысып кетпейт.
Кемчиликтер
Артыкчылыктардын көптүгүнө карабастан, щеткасыз мотордун иштөөдө кемчиликтери да бар:
- кыймылдаткычты башкаруу кыйла татаал;- салыштырмалууконструкциясында кымбат туруктуу магниттери бар ротордун колдонулушунан улам аппараттын жогорку баасы.
Каалабас мотор
Клапан-каалабастык кыймылдаткычы - өтүүчү магниттик каршылык камсыздалган түзүлүш. Анда энергиянын конверсиясы тиштүү магниттик ротор кыймылдаганда айтылган статор тиштеринде жайгашкан оромдордун индуктивдүүлүгүнүн өзгөрүшүнө байланыштуу болот. Түзмөк электрдик конвертерден кубат алат, ал кезектешип ротордун кыймылына жараша кыймылдаткычтын орамдарын катаал түрдө алмаштырат.
Которулган каалабастык кыймылдаткычы ар кандай физикалык табияттын компоненттери чогуу иштеген татаал татаал система. Мындай түзүлүштөрдү ийгиликтүү долбоорлоо үчүн машина жана механикалык конструкция, ошондой эле электроника, электромеханика жана микропроцессордук технология боюнча терең билим керек.
Заманбап түзүлүш микропроцессордун жардамы менен интегралдык технология менен жасалган электрондук конвертер менен биргеликте электр кыймылдаткычынын милдетин аткарат. Бул сизге энергияны иштетүүдө эң жакшы көрсөткүч менен жогорку сапаттагы кыймылдаткычты башкарууга мүмкүндүк берет.
Кыймылдаткыч касиеттери
Мындай түзмөктөрдүн динамикасы, ашыкча жүктөө жөндөмдүүлүгү жана так жайгашуусу бар. Кыймылдуу бөлүктөрү жок болгондуктан,аларды колдонуу жарылуучу агрессивдүү чөйрөдө мүмкүн. Мындай кыймылдаткычтарды щеткасыз кыймылдаткычтар деп да аташат, коллектордук кыймылдаткычтарга салыштырмалуу алардын негизги артыкчылыгы – жүктөө моментин берүү чыңалуусунан көз каранды болгон ылдамдыгы. Ошондой эле, дагы бир маанилүү касиет - бул аппаратты колдонуу ресурсун көбөйтүүчү, контакттарды алмаштырган бырышчу жана сүртүүчү элементтердин жоктугу.
BLDC моторлору
Бардык DC кыймылдаткычтарын щеткасыз деп атоого болот. Алар туруктуу ток менен иштешет. Щетка монтажы ротор менен статор схемаларын электрдик айкалыштыруу үчүн каралган. Мындай бөлүк эң аялуу жана аны тейлөө жана оңдоо бир топ кыйын.
BLDC мотору ушул типтеги бардык синхрондуу түзүлүштөр сыяктуу эле принципте иштейт. Бул жабык система, анын ичинде кубаттуулук жарым өткөргүчүнүн конвертору, ротордун абалынын сенсору жана координатор.
AC AC моторлору
Бул түзмөктөр күчүн AC тармагынан алышат. Ротордун айлануу ылдамдыгы менен статордун магниттик күчүнүн биринчи гармоникасынын кыймылы толугу менен дал келет. Бул типтеги кыймылдаткычтар жогорку кубаттуулукта колдонулушу мүмкүн. Бул топко кадам жана реактивдүү клапан түзүлүштөрү кирет. Кадамдык түзүлүштөрдүн айырмалоочу өзгөчөлүгү ротордун иштөө учурундагы дискреттик бурчтук жылышуусу болуп саналат. Орамдардын электр энергиясы жарым өткөргүч компоненттерди колдонуу менен түзүлөт. Клапан мотору тарабынан башкарылатротордун ырааттуу жылышуусу, бул анын кубаттуулугун бир орамдан экинчисине которууну жаратат. Бул аппаратты бир, үч жана көп фазалуу деп бөлүүгө болот, алардын биринчисинде баштоо орогуч же фазалык жылыш схемасы болушу мүмкүн, ошондой эле кол менен ишке киргизилиши мүмкүн.
Синхрондуу кыймылдаткычтын иштөө принциби
Клапандын синхрондук кыймылдаткычы ротор менен статордун магнит талаасынын өз ара аракеттешүүсүнүн негизинде иштейт. Схема боюнча, айлануу учурунда магнит талаасы статордун магнит талаасынын ылдамдыгы менен кыймылдаган ошол эле магниттердин плюстары менен көрсөтүлүшү мүмкүн. Ротор талаасын статор талаасы менен синхрондуу айлануучу туруктуу магнит катары да көрсөтсө болот. Аппараттын валына колдонулуучу тышкы момент жок болгон учурда, октор толугу менен дал келет. Тартуу күчтөрү уюлдардын бүт огу боюнча өтүп, бири-бирин компенсациялай алат. Алардын ортосундагы бурч нөлгө коюлган.
Эгер тормоздук момент машинанын валына берилсе, ротор кечигүү менен капталга жылат. Ушуга байланыштуу тартуу күчтөрү оң көрсөткүчтөрдүн огу боюнча багытталган жана уюлдардын огуна перпендикуляр болгон компоненттерге бөлүнөт. Эгерде ылдамданууну пайда кылган тышкы момент колдонулса, башкача айтканда, ал валдын айлануу багытында аракет кыла баштаса, талаалардын өз ара аракеттенүүсүнүн сүрөтү толугу менен карама-каршы тарапка өзгөрөт. Бурчтук жылыштын багыты карама-каршыга өзгөрө баштайт жана ушуга байланыштуу тангенциалдык күчтөрдүн багыты өзгөрөт жанаэлектромагниттик момент. Бул сценарийде кыймылдаткыч тормоз болуп, аппарат валга берилген механикалык энергияны электр энергиясына айландыруучу генератор катары иштейт. Андан кийин ал статорду азыктандыруучу тармакка багытталат.
Сырткы жок болгондо, көрүнүктүү уюлдук момент статордун магнит талаасынын уюлдарынын огу узунунан туура келген позицияны ээлей баштайт. Бул жайгаштыруу статордогу агымдын минималдуу каршылыгына туура келет.
Эгер тормоздук момент машинанын валына колдонулса, ротор четтейт, ал эми статордун магнит талаасы деформацияланат, анткени агым эң аз каршылык менен жабылууга ыктайт. Аны аныктоо үчүн күч сызыктары керек, алардын ар бир чекитиндеги багыты күчтүн кыймылына туура келет, ошондуктан талаанын өзгөрүшү тангенциалдык өз ара аракеттенүүнүн пайда болушуна алып келет.
Синхрондуу кыймылдаткычтардагы ушул процесстердин бардыгын карап чыгып, биз ар кандай машиналардын реверсивдүүлүгүнүн демонстративдик принцибин, башкача айтканда, ар кандай электрдик аппараттын айландырылуучу энергиянын багытын карама-каршы тарапка өзгөртүү жөндөмдүүлүгүн аныктай алабыз.
Туруктуу магнит щеткасыз моторлор
Туруктуу магнит кыймылдаткычы олуттуу коргонуу жана өнөр жайлык колдонмолор үчүн колдонулат, анткени мындай түзүлүштүн кубаттуулугу чоң жана натыйжалуулугу бар.
Бул түзмөктөр көбүнчө электр энергиясы салыштырмалуу аз керектелген тармактарда колдонулаткичинекей өлчөмдөрү. Алар технологиялык чектөөлөрсүз, ар кандай өлчөмдөргө ээ болушу мүмкүн. Ошол эле учурда, чоң аппараттар толугу менен жаңы эмес, алар көбүнчө бул аппараттардын спектрин чектеген экономикалык кыйынчылыктарды жеңүүгө аракет кылып жаткан компаниялар тарабынан чыгарылат. Алардын өздөрүнүн артыкчылыктары бар, алардын арасында ротордун жоготууларынан улам жогорку эффективдүүлүк жана кубаттуулуктун жогорку тыгыздыгы бар. Чачсыз моторлорду башкаруу үчүн сизге өзгөрмө жыштыктагы диск керек.
Чыгым-пайда талдоо туруктуу магнит түзмөктөрү башка альтернативдүү технологияларга караганда алда канча артыкчылыктуу экенин көрсөтүп турат. Көбүнчө алар деңиз кыймылдаткычтарынын иштөө графиги кыйла оор тармактарда, аскердик жана коргонуу өнөр жайларында жана саны тынымсыз көбөйүп жаткан башка бирдиктерде колдонулат.
реактивдүү кыймылдаткыч
Которуштурулган каалабастык кыймылдаткычы диаметралдык карама-каршы статор уюлдарынын айланасында орнотулган эки фазалуу орамдарды колдонуу менен иштейт. Электр энергиясы уюлдарга ылайык роторду көздөй жылат. Ошентип, анын каршылыгы толугу менен минимумга чейин кыскарган.
Handmade DC кыймылдаткычы тескери иштөө үчүн оптималдаштырылган магнитизм менен жогорку эффективдүү айдоо ылдамдыгын камсыз кылат. Ротордун жайгашкан жери жөнүндө маалымат чыңалуу менен камсыздоонун фазаларын көзөмөлдөө үчүн колдонулат, анткени бул үзгүлтүксүз жана жылмакай моментке жетүү үчүн оптималдуу.момент жана жогорку натыйжалуулук.
Реактивдүү кыймылдаткыч чыгарган сигналдар индуктивдүүлүктүн бурчтук каныкпаган фазасына кошулат. Уюлдун минималдуу каршылыгы аппараттын максималдуу индуктивдүүлүгүнө толугу менен дал келет.
Оң учурду көрсөткүчтөр оң болгондо гана бурчтарда алууга болот. Төмөн ылдамдыкта электрониканы жогорку вольт-секунддардан коргоо үчүн фазалык ток сөзсүз түрдө чектелиши керек. Конверсия механизмин реактивдүү энергия линиясы менен көрсөтсө болот. Күч чөйрөсү механикалык энергияга айланган күчтү мүнөздөйт. Капыстан өчүрүлгөн учурда ашыкча же калган күч статорго кайтып келет. Магниттик талаанын аппараттын иштешине тийгизген таасиринин минималдуу көрсөткүчтөрү анын окшош түзүлүштөрдөн негизги айырмасы болуп саналат.
