For å løse problemene med å kontrollere moderne presisjonssystemer, brukes den børsteløse motoren i økende grad. Dette er preget av den store fordelen med slike enheter, så vel som den aktive dannelsen av beregningsevnene til mikroelektronikk. Som du vet, kan de gi høy, lang dreiemomenttetthet og energieffektivitet sammenlignet med andre typer motorer.
Skjematisk av den børsteløse motoren
Motoren består av følgende deler:
1. Baksiden av saken.
2. Stator.
3. Peiling.
4. Magnetisk skive (rotor).
5. Peiling.
6. Kveilet stator.7. Forsiden av saken.
En børsteløs motor har et forhold mellom flerfaseviklingen til statoren og rotoren. De har permanentmagneter og innebygd posisjonssensor. Byttingen av enheten er implementert ved hjelp av en ventilomformer, som et resultat av at den fikk et slikt navn.
Kretsen til en børsteløs motor består av et bakdeksel og et trykt kretskort med sensorer, en lagerhylse, en aksel oglager, rotormagneter, isolasjonsring, vikling, Belleville-fjær, spacer, Hallsensor, isolasjon, hus og ledninger.
Ved tilkobling av viklingene med en "stjerne" har enheten store konstante momenter, så denne enheten brukes til å kontrollere aksene. Når det gjelder å feste viklingene med en "trekant", kan de brukes til å jobbe med høye hastigheter. Oftest beregnes antall polpar av antall rotormagneter, som hjelper til med å bestemme forholdet mellom elektriske og mekaniske omdreininger.
Statoren kan lages med jernfri eller jernkjerne. Ved å bruke slike design med det første alternativet er det mulig å sikre at rotormagnetene ikke tiltrekkes, men samtidig reduseres motorens effektivitet med 20% på grunn av en reduksjon i verdien av det konstante dreiemomentet.
Fra diagrammet kan man se at det i statoren genereres strøm i viklingene, og i rotoren lages det ved hjelp av høyenergiske permanentmagneter.
Symboler: - VT1-VT7 - transistorkommunikatorer; - A, B, C – viklingsfaser;
- M – motormoment;
- DR – rotorposisjonssensor; - U – motorforsyningsspenningsregulator;
- S (sør), N (nord) – magnetretning;
- UZ – frekvensomformer;
- BR – hastighet sensor;
- VD – zenerdiode;
- L er en induktor.
Motordiagrammet viser at en av hovedfordelene med en rotor med permanente magneter er en reduksjon i diameteren.og følgelig en reduksjon i treghetsmomentet. Slike enheter kan bygges inn i selve enheten eller plasseres på overflaten. En reduksjon i denne indikatoren fører veldig ofte til små verdier av balansen mellom treghetsmomentet til selve motoren og belastningen som bringes til akselen, noe som kompliserer driften av stasjonen. Av denne grunn kan produsenter tilby standard og 2-4 ganger høyere treghetsmoment.
Arbeidsprinsipper
I dag blir den børsteløse motoren veldig populær, hvis operasjonsprinsipp er basert på det faktum at enhetskontrolleren begynner å bytte statorviklingene. På grunn av dette forblir magnetfeltvektoren alltid forskjøvet med en vinkel som nærmer seg 900 (-900) i forhold til rotoren. Kontrolleren er designet for å kontrollere strømmen som beveger seg gjennom motorviklingene, inkludert størrelsen på statormagnetfeltet. Derfor er det mulig å justere øyeblikket som virker på enheten. En eksponent for vinkelen mellom vektorer kan bestemme rotasjonsretningen som virker på den.
Det bør tas i betraktning at vi snakker om elektriske grader (de er mye mindre enn geometriske). La oss for eksempel ta en beregning av en børsteløs motor med en rotor, som har 3 par poler. Da vil dens optimale vinkel være 900/3=300. Disse parene sørger for 6 faser av svitsjeviklingene, så viser det seg at statorvektoren kan bevege seg i hopp på 600. Av dette kan man se at den reelle vinkelen mellom vektorene nødvendigvis vil variere fra 600 til1200 fra rotorrotasjon.
Ventilmotoren, hvis operasjonsprinsipp er basert på rotasjonen av svitsjefasene, på grunn av hvilken eksitasjonsstrømmen opprettholdes av en relativt konstant bevegelse av ankeret, etter at deres interaksjon begynner å danne en roterende øyeblikk. Han skynder seg å snu rotoren på en slik måte at alle eksitasjons- og armaturstrømmene faller sammen. Men i løpet av sin tur begynner sensoren å bytte viklingene, og strømmen går til neste trinn. På dette tidspunktet vil den resulterende vektoren bevege seg, men forbli helt stasjonær i forhold til rotorfluksen, som til slutt vil skape et akselmoment.
Benefits
Ved å bruke en børsteløs motor i arbeid kan vi merke oss fordelene:
- mulighet for å bruke et bredt område for å endre hastigheten;
- høy dynamikk og ytelse;
- maksimal posisjoneringsnøyaktighet;
- lave vedlikeholdskostnader;
- enheten kan tilskrives eksplosjonssikre gjenstander;
- har evnen til å tåle store overbelastninger i rotasjonsøyeblikket;
- høy effektivitet, som er mer enn 90 %;
- det er glidende elektroniske kontakter, som øker levetiden og levetiden betydelig;
- ingen overoppheting av den elektriske motoren under langtidsdrift.
Flaws
Til tross for det store antallet fordeler, har den børsteløse motoren også ulemper i drift:
- ganske komplisert motorstyring;- relativtden høye prisen på enheten på grunn av bruken av en rotor i designet, som har dyre permanente magneter.
motviljemotor
Ventil-reluktansmotoren er en enhet som har en svitsjingsmagnetisk motstand. I den skjer energikonvertering på grunn av en endring i induktansen til viklingene, som er plassert på de utt alte statortennene når den tannede magnetiske rotoren beveger seg. Enheten mottar strøm fra en elektrisk omformer, som vekselvis bytter motorviklingene strengt i henhold til rotorens bevegelse.
Den svitsjede reluktansmotoren er et komplekst, komplekst system der komponenter av ulik fysisk natur fungerer sammen. Vellykket design av slike enheter krever inngående kunnskap om maskin- og mekanisk design, samt elektronikk, elektromekanikk og mikroprosessorteknologi.
Moderne enhet fungerer som en elektrisk motor, og fungerer sammen med en elektronisk omformer, som er produsert med integrert teknologi ved hjelp av en mikroprosessor. Den lar deg utføre motorkontroll av høy kvalitet med den beste ytelsen innen energibehandling.
Motoregenskaper
Slike enheter har høy dynamikk, høy overbelastningskapasitet og presis posisjonering. Siden det ikke er noen bevegelige deler,deres bruk er mulig i et eksplosivt aggressivt miljø. Slike motorer kalles også børsteløse motorer, deres største fordel sammenlignet med kollektormotorer er hastigheten, som avhenger av forsyningsspenningen til lastemomentet. En annen viktig egenskap er også fraværet av slipbare og gnidende elementer som bytter kontakter, noe som øker ressursen ved bruk av enheten.
BLDC-motorer
Alle DC-motorer kan kalles børsteløse. De opererer på likestrøm. Børsteenheten er laget for elektrisk å kombinere rotor- og statorkretsene. En slik del er den mest sårbare og ganske vanskelig å vedlikeholde og reparere.
BLDC-motoren fungerer på samme prinsipp som alle synkrone enheter av denne typen. Det er et lukket system som inkluderer en krafthalvlederomformer, en rotorposisjonssensor og en koordinator.
AC AC-motorer
Disse enhetene får strøm fra strømnettet. Rotasjonshastigheten til rotoren og bevegelsen til den første harmoniske av statorens magnetiske kraft faller fullstendig sammen. Denne undertypen av motorer kan brukes med høy effekt. Denne gruppen inkluderer trinn- og reaktive ventilenheter. Et særtrekk ved trinnanordninger er den diskrete vinkelforskyvningen av rotoren under driften. Strømforsyningen til viklingene er dannet ved hjelp av halvlederkomponenter. Ventilmotoren styres avsekvensiell forskyvning av rotoren, noe som skaper veksling av kraften fra en vikling til en annen. Denne enheten kan deles inn i en-, tre- og multifase, hvorav den første kan inneholde en startvikling eller en faseskiftende krets, samt startes manuelt.
Prinsippet for drift av en synkronmotor
Ventilens synkronmotor fungerer på grunnlag av samspillet mellom de magnetiske feltene til rotoren og statoren. Skjematisk kan magnetfeltet under rotasjon representeres av plussene til de samme magnetene, som beveger seg med hastigheten til statormagnetfeltet. Rotorfeltet kan også avbildes som en permanent magnet som roterer synkront med statorfeltet. I fravær av et eksternt dreiemoment som påføres akselen til apparatet, faller aksene fullstendig sammen. De virkende tiltrekningskreftene passerer langs hele polaksen og kan kompensere hverandre. Vinkelen mellom dem er satt til null.
Hvis bremsemomentet påføres maskinakselen, beveger rotoren seg til siden med en forsinkelse. På grunn av dette er attraktive krefter delt inn i komponenter som er rettet langs aksen til positive indikatorer og vinkelrett på aksen til polene. Hvis det påføres et eksternt moment, som skaper akselerasjon, det vil si at det begynner å virke i akselens rotasjonsretning, vil bildet av samspillet mellom felt endres fullstendig til det motsatte. Retningen til vinkelforskyvningen begynner å forvandle seg til det motsatte, og i forbindelse med dette endres retningen til tangentialkreftene ogelektromagnetisk øyeblikk. I dette scenariet blir motoren en brems, og enheten fungerer som en generator, som konverterer den mekaniske energien som tilføres akselen til elektrisk energi. Deretter blir den omdirigert til nettverket som mater statoren.
Når det ikke er noe eksternt, vil fremtredende polmoment begynne å ta en posisjon der aksen til polene til statormagnetfeltet vil falle sammen med den langsgående. Denne plasseringen vil tilsvare minimum strømningsmotstand i statoren.
Hvis bremsemomentet påføres maskinakselen, vil rotoren avvike, mens statormagnetfeltet vil deformeres, da strømmen har en tendens til å lukke seg ved minst motstand. For å bestemme det, trengs kraftlinjer, hvis retning ved hvert av punktene vil tilsvare kraftens bevegelse, så en endring i feltet vil føre til utseendet til en tangentiell interaksjon.
Etter å ha vurdert alle disse prosessene i synkronmotorer, kan vi identifisere demonstrasjonsprinsippet for reversibiliteten til forskjellige maskiner, det vil si evnen til ethvert elektrisk apparat til å endre retningen til den konverterte energien til det motsatte.
Permanent magnet børsteløse motorer
Permanentmagnetmotoren brukes til seriøse forsvars- og industrielle applikasjoner, ettersom en slik enhet har en stor kraftreserve og effektivitet.
Disse enhetene brukes oftest i bransjer med relativt lavt strømforbruk ogsmå dimensjoner. De kan ha en rekke dimensjoner, uten teknologiske begrensninger. Samtidig er store enheter ikke helt nye, de produseres oftest av selskaper som prøver å overvinne de økonomiske vanskelighetene som begrenser rekkevidden til disse enhetene. De har sine egne fordeler, blant annet høy effektivitet på grunn av rotortap og høy effekttetthet. For å kontrollere børsteløse motorer trenger du en variabel frekvensomformer.
En kostnad-nytte-analyse viser at permanentmagnetenheter er mye mer å foretrekke enn andre alternative teknologier. Oftest brukes de til industrier med en ganske tung tidsplan for drift av marinemotorer, i militær- og forsvarsindustrien og andre enheter, hvor antallet øker stadig.
Jetmotor
Den svitsjede reluktansmotoren bruker tofaseviklinger som er installert rundt diametr alt motsatte statorpoler. Strømforsyningen beveger seg mot rotoren i henhold til polene. Dermed er motstanden hans fullstendig redusert til et minimum.
Håndlaget DC-motor gir høy effektiv kjørehastighet med optimert magnetisme for reversering. Informasjon om rotorens plassering brukes til å kontrollere fasene i spenningsforsyningen, da dette er optim alt for å oppnå kontinuerlig og jevnt dreiemoment.dreiemoment og høy effektivitet.
Signalene som produseres av jetmotoren er overlagret den vinkelumettede fasen av induktansen. Minste polmotstand tilsvarer fullt ut enhetens maksimale induktans.
Et positivt øyeblikk kan bare oppnås i vinkler når indikatorene er positive. Ved lave hastigheter må fasestrømmen nødvendigvis begrenses for å beskytte elektronikken mot høye volt-sekunder. Konverteringsmekanismen kan illustreres med en reaktiv energilinje. Kraftsfæren karakteriserer kraften som omdannes til mekanisk energi. Ved en plutselig driftsstans går over- eller gjenværende kraft tilbake til statoren. Minimumsindikatorene for påvirkning av magnetfeltet på ytelsen til enheten er hovedforskjellen fra lignende enheter.
