För att lösa problemen med att styra moderna precisionssystem används den borstlösa motorn alltmer. Detta kännetecknas av den stora fördelen med sådana enheter, såväl som den aktiva bildningen av mikroelektronikens beräkningsförmåga. Som ni vet kan de ge hög och lång vridmomentdensitet och energieffektivitet jämfört med andra typer av motorer.
Schematisk över den borstlösa motorn
Motorn består av följande delar:
1. Baksidan av fodralet.
2. Stator.
3. Lager.
4. Magnetisk skiva (rotor).
5. Lager.
6. Spolad stator.7. Framsidan av fodralet.
En borstlös motor har ett förhållande mellan flerfaslindningen av statorn och rotorn. De har permanentmagneter och en inbyggd positionssensor. Omkopplingen av enheten genomförs med hjälp av en ventilomvandlare, som ett resultat av vilken den fick ett sådant namn.
Kretsen för en borstlös motor består av en bakre kåpa och ett tryckt kretskort med sensorer, en lagerhylsa, en axel ochlager, rotormagneter, isoleringsring, lindning, Belleville fjäder, distans, Hallsensor, isolering, hus och ledningar.
Vid sammankoppling av lindningarna med en "stjärna" har enheten stora konstanta moment, så denna enhet används för att styra axlarna. Vid fastsättning av lindningarna med en "triangel" kan de användas för att arbeta i höga hastigheter. Oftast beräknas antalet polpar av antalet rotormagneter, som hjälper till att bestämma förhållandet mellan elektriska och mekaniska varv.
Statorn kan tillverkas med järnfri eller järnkärna. Genom att använda sådana konstruktioner med det första alternativet är det möjligt att säkerställa att rotormagneterna inte attraheras, men i samma ögonblick reduceras motorns effektivitet med 20% på grund av en minskning av värdet på det konstanta vridmomentet.
Från diagrammet kan man se att i statorn genereras ström i lindningarna, och i rotorn skapas den med hjälp av högenergipermanentmagneter.
Symboler: - VT1-VT7 - transistorkommunikatörer; - A, B, C – lindningsfaser;
- M – motorvridmoment;
- DR – rotorpositionsgivare; - U – motorspänningsregulator;
- S (söder), N (norr) – magnetriktning;
- UZ – frekvensomvandlare;
- BR – hastighet sensor;
- VD – zenerdiod;
- L är en induktor.
Motordiagrammet visar att en av de största fördelarna med en rotor där permanentmagneter är installerade är en minskning av dess diameteroch följaktligen en minskning av tröghetsmomentet. Sådana anordningar kan byggas in i själva anordningen eller placeras på dess yta. En minskning av denna indikator leder mycket ofta till små värden på balansen mellan tröghetsmomentet för själva motorn och belastningen som förs till dess axel, vilket komplicerar driften av drivenheten. Av denna anledning kan tillverkare erbjuda standard och 2-4 gånger högre tröghetsmoment.
Arbetsprinciper
Idag blir den borstlösa motorn mycket populär, vars funktionsprincip är baserad på det faktum att enhetsstyrenheten börjar byta statorlindningarna. På grund av detta förblir magnetfältsvektorn alltid förskjuten med en vinkel som närmar sig 900 (-900) i förhållande till rotorn. Styrenheten är utformad för att styra strömmen som rör sig genom motorlindningarna, inklusive storleken på statorns magnetfält. Därför är det möjligt att justera det ögonblick som verkar på enheten. En exponent för vinkeln mellan vektorer kan bestämma rotationsriktningen som verkar på den.
Det bör beaktas att vi pratar om elektriska grader (de är mycket mindre än geometriska). Låt oss till exempel ta en beräkning av en borstlös motor med en rotor, som har 3 par poler. Då blir dess optimala vinkel 900/3=300. Dessa par tillhandahåller 6 faser av omkopplingslindningarna, sedan visar det sig att statorvektorn kan röra sig i hopp på 600. Av detta kan man se att den verkliga vinkeln mellan vektorerna nödvändigtvis kommer att variera från 600 till1200 från rotorrotation.
Ventilmotorn, vars funktionsprincip är baserad på rotationen av omkopplingsfaserna, på grund av vilken excitationsflödet upprätthålls av en relativt konstant rörelse av ankaret, efter att deras samverkan börjar bilda en roterande ögonblick. Han skyndar sig att vrida rotorn på ett sådant sätt att alla excitations- och armaturflöden sammanfaller. Men under sin tur börjar sensorn växla lindningarna och flödet går till nästa steg. Vid denna tidpunkt kommer den resulterande vektorn att röra sig, men förbli helt stationär i förhållande till rotorflödet, vilket så småningom kommer att skapa ett axelvridmoment.
Förmåner
När vi använder en borstlös motor i arbetet kan vi notera dess fördelar:
- möjlighet att använda ett brett intervall för att ändra hastigheten;
- hög dynamik och prestanda;
- maximal positioneringsnoggrannhet;
- låga underhållskostnader;
- enheten kan hänföras till explosionssäkra föremål;
- har förmågan att uthärda stora överbelastningar i rotationsögonblicket;
- hög effektivitet, som är mer än 90 %;
- det finns glidande elektroniska kontakter, vilket avsevärt ökar livslängden och livslängden;
- ingen överhettning av elmotorn under långvarig drift.
Flaws
Trots det stora antalet fördelar har den borstlösa motorn också nackdelar i drift:
- ganska komplicerad motorstyrning;- relativtdet höga priset på enheten på grund av användningen av en rotor i dess design, som har dyra permanentmagneter.
Oviljamotor
Ventilreluktansmotorn är en anordning i vilken ett omkopplingsmagnetiskt motstånd tillhandahålls. I den sker energiomvandling på grund av en förändring i induktansen hos lindningarna, som är belägna på de uttalade statortänderna när den tandade magnetrotorn rör sig. Enheten får ström från en elektrisk omvandlare, som växelvis växlar motorlindningarna strikt efter rotorns rörelse.
Den kopplade reluktansmotorn är ett komplext komplext system där komponenter av olika fysisk natur samverkar. Framgångsrik konstruktion av sådana anordningar kräver djupgående kunskaper om maskin- och mekanisk design, samt elektronik, elektromekanik och mikroprocessorteknik.
Modern enhet fungerar som en elektrisk motor, som fungerar tillsammans med en elektronisk omvandlare, som tillverkas med integrerad teknologi med hjälp av en mikroprocessor. Det låter dig utföra motorstyrning av hög kvalitet med bästa prestanda inom energibearbetning.
Motoregenskaper
Sådana enheter har hög dynamik, hög överbelastningskapacitet och exakt positionering. Eftersom det inte finns några rörliga delar,deras användning är möjlig i en explosiv aggressiv miljö. Sådana motorer kallas också borstlösa motorer, deras främsta fördel, jämfört med kollektormotorer, är hastigheten, som beror på laddningsmomentets matningsspänning. En annan viktig egenskap är också frånvaron av nötningsbara och gnidande element som byter kontakter, vilket ökar resurserna för att använda enheten.
BLDC-motorer
Alla DC-motorer kan kallas borstlösa. De arbetar med likström. Borstaggregatet tillhandahålls för att elektriskt kombinera rotor- och statorkretsarna. En sådan del är den mest sårbara och ganska svår att underhålla och reparera.
BLDC-motorn fungerar på samma princip som alla synkrona enheter av denna typ. Det är ett slutet system som inkluderar en krafthalvledaromvandlare, en rotorpositionssensor och en koordinator.
AC AC-motorer
Dessa enheter får sin ström från AC-nätet. Rotorns rotationshastighet och rörelsen av den första övertonen av statorns magnetiska kraft sammanfaller helt. Denna undertyp av motorer kan användas med höga effekter. Denna grupp inkluderar steg- och reaktiva ventilanordningar. En utmärkande egenskap hos steganordningar är den diskreta vinkelförskjutningen av rotorn under dess drift. Strömförsörjningen av lindningarna bildas med hjälp av halvledarkomponenter. Ventilmotorn styrs avsekventiell förskjutning av rotorn, vilket skapar växling av dess kraft från en lindning till en annan. Denna enhet kan delas upp i en-, tre- och flerfas, varav den första kan innehålla en startlindning eller en fasförskjutningskrets, samt startas manuellt.
Funktionsprincipen för en synkronmotor
Ventilens synkronmotor fungerar på basis av samverkan mellan rotorns och statorns magnetfält. Schematiskt kan magnetfältet under rotation representeras av plusen för samma magneter, som rör sig med statorns magnetfälts hastighet. Rotorfältet kan också avbildas som en permanentmagnet som roterar synkront med statorfältet. I frånvaro av ett externt vridmoment som appliceras på apparatens axel sammanfaller axlarna helt. De verkande attraktionskrafterna passerar längs hela polernas axel och kan kompensera varandra. Vinkeln mellan dem är noll.
Om bromsmomentet appliceras på maskinaxeln, rör sig rotorn åt sidan med en fördröjning. På grund av detta är de attraktionskrafter uppdelade i komponenter som är riktade längs axeln för positiva indikatorer och vinkelrätt mot polernas axel. Om ett externt moment appliceras, vilket skapar acceleration, det vill säga det börjar agera i axelns rotationsriktning, kommer bilden av fältens interaktion helt att förändras till det motsatta. Riktningen på vinkelförskjutningen börjar förvandlas till det motsatta, och i samband med detta ändras tangentialkrafternas riktning ochelektromagnetiskt moment. I detta scenario blir motorn en broms, och enheten fungerar som en generator, som omvandlar den mekaniska energin som tillförs axeln till elektrisk energi. Sedan omdirigeras den till nätverket som matar statorn.
När det inte finns något yttre, framträdande polmoment kommer att börja inta en position där axeln för polerna i statorns magnetfält kommer att sammanfalla med den längsgående. Denna placering kommer att motsvara det minsta flödesmotståndet i statorn.
Om bromsmomentet appliceras på maskinaxeln kommer rotorn att avvika, medan statorns magnetfält deformeras, eftersom flödet tenderar att sluta vid minsta motstånd. För att bestämma det behövs kraftlinjer, vars riktning vid var och en av punkterna kommer att motsvara kraftens rörelse, så en förändring i fältet kommer att leda till uppkomsten av en tangentiell interaktion.
Efter att ha övervägt alla dessa processer i synkronmotorer, kan vi identifiera den demonstrativa principen för reversibiliteten för olika maskiner, det vill säga förmågan hos vilken elektrisk apparat som helst att ändra riktningen på den omvandlade energin till motsatt.
Permanent magnet borstlösa motorer
Permanentmagnetmotorn används för seriösa försvars- och industriella tillämpningar, eftersom en sådan enhet har en stor kraftreserv och effektivitet.
Dessa enheter används oftast i branscher där strömförbrukningen är relativt låg ochsmå dimensioner. De kan ha en mängd olika dimensioner, utan tekniska begränsningar. Samtidigt är stora enheter inte helt nya, de produceras oftast av företag som försöker övervinna de ekonomiska svårigheterna som begränsar utbudet av dessa enheter. De har sina egna fördelar, bland annat hög effektivitet på grund av rotorförluster och hög effekttäthet. För att styra borstlösa motorer behöver du en frekvensomriktare.
En kostnads-nyttoanalys visar att permanentmagnetenheter är mycket mer att föredra än andra alternativa tekniker. Oftast används de för industrier med ett ganska tungt schema för drift av marinmotorer, inom militär- och försvarsindustrin och andra enheter, vars antal ständigt ökar.
Jetmotor
Den omkopplade reluktansmotorn arbetar med tvåfaslindningar som är installerade runt diametr alt motsatta statorpoler. Strömförsörjningen rör sig mot rotorn enligt polerna. Därmed är hans motstånd helt reducerat till ett minimum.
Handgjord DC-motor ger hög effektiv drivhastighet med optimerad magnetism för reversering. Information om rotorns placering används för att styra faserna i spänningsförsörjningen, eftersom detta är optim alt för att uppnå ett kontinuerligt och jämnt vridmoment.vridmoment och hög verkningsgrad.
Signalerna som produceras av jetmotorn överlagras på induktansens vinkelomättade fas. Minsta polresistans motsvarar helt enhetens maximala induktans.
Ett positivt ögonblick kan endast erhållas i vinklar när indikatorerna är positiva. Vid låga hastigheter måste fasströmmen nödvändigtvis begränsas för att skydda elektroniken från höga voltsekunder. Omvandlingsmekanismen kan illustreras med en reaktiv energiledning. Kraftsfären kännetecknar den kraft som omvandlas till mekanisk energi. Vid plötslig avstängning återgår överskotts- eller kvarvarande kraft till statorn. Minimiindikatorerna för magnetfältets påverkan på enhetens prestanda är dess huvudsakliga skillnad från liknande enheter.
