Дуйнеде керектелуучу электр энергиясынын жарымына жакыны моторлор тарабынан сарпталат, ошондуктан кыймылдаткычтардын жогорку эффективдуулугу дуйнелук энергетика проблемаларын чечуунун эц эффективдуу чарасы деп аталат.
Жалпысынан алганда, ал магнит талаасында агып жаткан ток тарабынан пайда болгон күчтүн айлануу аракетине айлануусун билдирет жана кеңири мааниде сызыктуу аракетти да камтыйт.мотор менен шартталган электр менен камсыз кылуу түрүнө жараша, ал DC кыймылдаткыч жана AC мотор бөлүүгө болот.мотор айлануу принцибине ылайык, болжол менен төмөнкү категорияларга бөлүүгө болот.(атайын моторлордон тышкары)
AC AC мотор Brushed мотор: көп колдонулган щетка мотору жалпысынан DC мотор деп аталат.Токту алмаштыруу үчүн "щетка" (статор тарабы) жана "коммутатор" (арматура тарабы) деп аталган электрод ырааттуу түрдө байланышып, айлануу аракетин аткарат.Brushless DC мотор: Ал щеткаларды жана коммутаторлорду талап кылбайт, бирок токту алмаштыруу жана айлануу үчүн транзисторлор сыяктуу коммутация функцияларын колдонот.Stepper мотору: Бул мотор импульстун күчү менен синхрондуу иштейт, ошондуктан ал импульстук мотор деп да аталат.Анын өзгөчөлүгү так жайгаштыруу операциясын оңой эле ишке ашыра алат.Асинхрондук кыймылдаткыч: Өзгөрмө ток статорду айлануучу магнит талаасын пайда кылат, бул роторду индукцияланган токту жаратат жана анын өз ара аракеттенүүсү астында айлантат.AC (өзгөрмө ток) кыймылдаткычы Синхрондуу кыймылдаткыч: өзгөрмө ток айлануучу магнит талаасын пайда кылат, ал эми магнит уюлдары бар ротор тартылуу күчү менен айланат.Айлануу ылдамдыгы электр жыштыгы менен шайкештештирилет.
Ток, магнит талаасы жана күч жөнүндө Биринчиден, мотор принцибинин төмөнкү түшүндүрмөсүн жеңилдетүү үчүн, келгиле, ток, магнит талаасы жана күч жөнүндөгү негизги мыйзамдарды/эрежелерди карап чыгалы.Сагынуу сезими бар болсо да, магниттик компоненттерди көп колдонбосоңуз, бул билимди унутуу оңой.
Мотор кантип айланат?1) мотор магниттердин жана магниттик күчтүн жардамы менен айланат.Айлануучу валы бар туруктуу магниттин айланасында ① магнитти айлантыңыз (айлануучу магнит талаасын пайда кылуу үчүн), ② N уюлунун жана S уюлунун ар кандай уюлдары өзүнө тартып, бирдей деңгээлде түртөт деген принцип боюнча, ③ магнитти айлануучу вал айланат.
Зымда агып жаткан ток анын айланасында айлануучу магнит талаасын (магниттик күч) пайда кылат, андыктан магнит айланат, бул чындыгында ушуга окшош иш-аракет абалы.
Мындан тышкары, зымды катушка орогондо магниттик күч синтезделип, чоң магнит талаасынын агымын (магниттик агым) пайда кылат, натыйжада N-уюл жана S-уюл пайда болот.Мындан тышкары, темир өзөктү катушка түрүндөгү өткөргүчкө киргизүү менен магнит талаасынын сызыктары оңой өтүп, күчтүү магниттик күчтү жаратат.2) Иш жүзүндөгү айлануучу кыймылдаткыч Бул жерде айлануучу электр машинасынын практикалык ыкмасы катары үч фазалуу AC жана катушканы колдонуу менен айлануучу магнит талаасын өндүрүү ыкмасы киргизилген.(Үч фазалуу AC – фазалык интервалы 120 болгон AC сигнал.) Темир өзөктүн айланасына оролгон катушкалар үч фазага бөлүнөт, ал эми U фазалуу катушкалар, V фазалуу катушкалар жана W фазалуу катушкалар 120 фазалык чен аралыкта жайгаштырылат. 120. Жогорку чыңалуудагы катушкалар N уюлдарды, ал эми төмөнкү чыңалуудагы катушкалар S уюлдарды жаратат.Ар бир фаза синус толкунуна жараша өзгөрөт, ошондуктан ар бир катушка жана анын магнит талаасы (магниттик күч) тарабынан түзүлгөн полярдуулук (N уюл, S уюл) өзгөрөт.Бул учурда, жөн гана N уюлду жаратуучу катушкаларды карап, аларды U-фазалык катушка →V-фазалык катушка →W-фазалык катушка →U-фазалык катушка иретинде өзгөртүп, айланат.Чакан кыймылдаткычтын түзүмү Төмөнкү сүрөттө кадам кыймылдаткычынын, щеткалуу туруктуу ток кыймылдаткычынын жана щеткасыз туруктуу токтун кыймылдаткычынын жалпы түзүлүшү жана салыштырылышы көрсөтүлгөн.Бул моторлордун негизги компоненттери негизинен катушкалар, магниттер жана роторлор.Мындан тышкары, ар кандай түрлөрүнө байланыштуу, алар катушкалар туруктуу түрү жана магнит туруктуу түрү болуп бөлүнөт.
Бул жерде щетка туруктуу кыймылдаткычынын магнити сыртынан бекитилет, ал эми катушкасы ичинде айланат.Щетка жана коммутатор катушканы электр менен камсыз кылуу жана токтун багытын өзгөртүү үчүн жооптуу.Бул жерде щеткасыз кыймылдаткычтын катушкасы сыртынан бекитилет, ал эми магнит ичинде айланат.Моторлордун ар кандай түрлөрүнөн улам, негизги тетиктери бирдей болсо да, алардын структуралары ар түрдүү.Бул ар бир бөлүгүндө майда-чүйдөсүнө чейин түшүндүрүлөт.Щеткалуу мотор Щетка моторунун түзүмү Төмөндө моделде көбүнчө колдонулган щеткалуу туруктуу ток кыймылдаткычынын көрүнүшү жана кадимки эки уюлдуу (эки магнит) үч уячалуу (үч катушка) мотордун жарылган схемалык диаграммасы келтирилген.Балким, көп адамдар моторду ажыратып, магнитти алып чыгуу тажрыйбасына ээ болушу мүмкүн.Бул щетка DC кыймылдаткычтын туруктуу магнит туруктуу экенин көрүүгө болот, ал эми щетка DC кыймылдаткычтын катушкасы ички борбордун айланасында айланышы мүмкүн.Туруктуу тарабы "статор" деп аталат, ал эми айлануучу тарап "ротор" деп аталат.
Щетка кыймылдаткычынын айлануу принциби ① Баштапкы абалдан баштап сааттын жебесине каршы айландыруу Катушкасы жогоруда, щеткага кубат берүү менен туташтырылып, сол жагы (+) жана оң жагы (-) болсун.Сол щеткадан коммутатор аркылуу А катушкага чоң ток өтөт.Бул катушканын А жогорку бөлүгү (сырткы) S уюлуна айланган түзүлүш.А катушкасынын токунун 1/2 бөлүгү сол щеткадан В катушкага жана С катушка А катушкасына карама-каршы багытта агып өткөндүктөн, В катушкасынын жана С катушканын сырткы капталдары алсыз N уюлга айланат (чоң бурчта бир аз кичине тамгалар менен белгиленген). фигура).Бул катушкаларда пайда болгон магнит талаасы жана магниттердин түртүлүшү жана тартылышы катушкаларды сааттын жебесине каршы айлантат.② саат жебесине каршы дагы айландыруу.Андан кийин, оң щетка эки коммутатор менен байланышта болуп, A орогуч сааттын жебеси боюнча 30 градуска тескери айланган абалда деп болжолдонууда.А катушканын агымы сол щеткадан оң щеткага тынымсыз агат, ал эми катушканын сырткы жагы S уюлду кармап турат.А катушкасы сыяктуу эле ток В катушкасы аркылуу өтөт, ал эми В катушканын сырты күчтүү N-уюлга айланат.С катушканын эки учу щетка менен кыска туташылгандыктан, ток өтпөйт жана магнит талаасы пайда болбойт.Бул учурда да ал саат жебесине каршы айлануу күчүнө дуушар болот.③ дан ④ чейин жогорку катушка тынымсыз солго жылып жаткан күчтү кабыл алат, ал эми төмөнкү катушка оңго жылып жаткан күчтү тынымсыз кабыл алып, сааттын жебесине каршы айлануусун улантат.Катушка ③ жана ④ ар бир 30 градуска айланганда, катушка борбордук горизонталдык огунан жогору жайгашканда, катушканын сырткы жагы S уюлга айланат;Катушка ылдыйда жайгашканда, ал N уюлга айланат жана бул кыймыл кайталанат.Башкача айтканда, үстүнкү катушка солго, ал эми астыңкы катушка оңго (экөө тең сааттын жебесине каршы) кыймылдаган күчкө кайра-кайра дуушар болот.Бул ротордун дайыма саат жебесине каршы айланышына алып келет.Эгерде кубат булагы карама-каршы сол щеткага (-) жана оң щеткага (+) туташтырылса, катушкада карама-каршы багыттардагы магнит талаасы пайда болот, ошондуктан орамга колдонулган күчтүн багыты да карама-каршы, сааттын жебеси боюнча бурулат. .Мындан тышкары, электр энергиясы өчүрүлгөндө, щетка кыймылдаткычынын ротору айланбай калат, анткени анын айлануусун камсыз кылуу үчүн магнит талаасы жок.Үч фазалуу толук толкундуу щеткасыз мотор Үч фазалуу толук толкундуу щеткасыз мотордун көрүнүшү жана түзүлүшү
Ички түзүлүш схемасы жана үч фазалуу толук толкундуу щеткасыз кыймылдаткычтын катушкаларын туташтыруунун эквиваленттүү схемасы Кийинки ички түзүлүштүн схемалык диаграммасы жана катушканын эквиваленттүү схемасы.Ички түзүлүш диаграммасы 2 уюлдуу (2 магнит) 3 уячалуу (3 катушка) мотордун жөнөкөй мисалы.Бул уюлдардын жана уячалардын бирдей саны менен щетка мотор түзүмүнө окшош, бирок катушка жагы белгиленген жана магнит айлана алат.Албетте, щетка жок.Бул учурда, катушка Y-байланыш ыкмасын кабыл алат, ал эми жарым өткөргүч элемент катушканы ток менен камсыз кылуу үчүн колдонулат, ал эми токтун кириши жана чыгышы айлануучу магниттин абалына ылайык башкарылат.Бул мисалда магниттин абалын аныктоо үчүн Холл элементи колдонулат.Холл элементи катушкалардын ортосунда жайгашып, түзүлгөн чыңалууну магнит талаасынын чыңалуусуна жараша аныктайт жана аны позиция маалыматы катары колдонот.Мурда берилген FDD шпиндель моторунун сүрөттөлүшүндө, ошондой эле позицияны аныктоо үчүн катушка менен катушканын ортосунда Холл элементи (катушканын үстүндө) бар экенин көрүүгө болот.Hall элементи белгилүү магниттик сенсор болуп саналат.Магнит талаасынын чоңдугу чыңалуунун чоңдугуна айландырылат, ал эми магнит талаасынын багыты оң жана терс менен көрсөтүлүшү мүмкүн.
Үч фазалуу толук толкундуу щеткасыз мотордун айлануу принциби Кийинки, щеткасыз мотордун айлануу принциби ① ~ ⑥ кадамдарына ылайык түшүндүрүлөт.Оңой түшүнүү үчүн, бул жерде туруктуу магнит тегеректен тик бурчтууга чейин жөнөкөйлөтүлгөн.① Уч фазалуу катушкада 1 катушка сааттын 12 багытында, 2 катушкасы сааттын 4 багытында жана 3 катушкасы 8де бекитилсин. сааттын багыты.2 уюлдуу туруктуу магниттин N уюлу сол жакта, S уюлу оң жагында болсун, ал айлана алат.Катушканын сыртында S-уюлдук магнит талаасын пайда кылуу үчүн 1-катушкага ток Io агат.Io/2 ток катушкадан 2 жана катушкадан 3 агып, катушканын сыртында N-уюлдук магнит талаасын пайда кылат.Катушканын 2 жана 3-катушканын магнит талаасы вектордук синтезде болгондо N-уюлдук магнит талаасы ылдый карай түзүлөт, бул ток Io бир катушка аркылуу өткөндө жана магнитке кошулганда пайда болгон магнит талаасынын өлчөмүнөн 0,5 эсе чоң. катушканын талаасы 1, ал 1,5 эсеге өсөт.Бул туруктуу магнитке карата 90 бурчу менен курамдуу магнит талаасын пайда кылат, ошондуктан максималдуу момент түзүлүшү мүмкүн жана туруктуу магнит сааттын жебеси боюнча айланат.Катушканын 2 токунун күчү азайганда жана 3 катушканын ток күчү айлануу абалына жараша көбөйтүлгөндө пайда болгон магнит талаасы да сааттын жебеси боюнча айланат жана туруктуу магнит дагы айлануусун улантат.② 30 градуска бурулганда Io ток 1 катушкага агып кетет, ошентип катушкадагы ток 2 нөлгө барабар, ал эми ток Io катушкадан 3 чыгат. ал эми катушканын 3 сырткы жагы N уюлга айланат.Векторлорду бириктиргенде, пайда болгон магнит талаасы токтун Io катушкасынан өткөндө пайда болгон √3(≈1,72) эсеге барабар.Бул туруктуу магниттин магнит талаасына карата 90 бурчта пайда болгон магнит талаасын пайда кылат жана саат жебеси боюнча айланат.Катушка 1дин кириш тогун Io айлануу абалына жараша азайтканда, катушканын 2 агып кириши нөлдөн көбөйөт, ал эми катушканын 3 чыгыш току Io чейин көбөйтүлгөндө, пайда болгон магнит талаасы да саат жебеси боюнча айланат, жана туруктуу магнит айланууну улантат.Ар бир фазалык ток синусоидалдык деп эсептесек, бул жерде токтун мааниси io× sin (π 3) = io× √ 32. Магнит талаасынын вектордук синтези аркылуу жалпы магнит талаасы (√ 32) 2× 2 = 1,5 эсе көп. катушкалар тарабынан түзүлгөн магнит талаасы.※.Ар бир фазалык ток синус толкуну болгондо, туруктуу магнит кайсы жерде болбосун, вектордук курамдуу магнит талаасынын чоңдугу катушка жараткан магнит талаасынан 1,5 эсе чоң, ал эми магнит талаасы 90 градустук бурчту түзөт. туруктуу магниттин магнит талаасы.③ 30 градуска айланууну улантуу абалында ток Io/2 катушка 1ге, ток Io/2 катушка 2ге, ток Io 3 катушкадан агып чыгат. 1 катушканын сырткы жагы S уюлуна айланат. , катушканын 2 сырткы жагы S уюлга, ал эми катушканын 3 сырткы жагы N уюлга айланат.Векторлорду бириктиргенде, пайда болгон магнит талаасы ток Io катушка аркылуу өткөндө пайда болгон магнит талаасынан 1,5 эсе көп болот (① сыяктуу).Бул жерде туруктуу магниттин магнит талаасына салыштырмалуу 90 градус бурчу менен синтетикалык магнит талаасы да пайда болот жана саат жебеси боюнча айланат.④～⑥ ① ~ ③ сыяктуу эле айлантыңыз.Ушундайча, эгер катушкага агып жаткан ток туруктуу магниттин абалына жараша тынымсыз которулуп турса, туруктуу магнит белгиленген багытта айланат.Ошо сыяктуу эле, эгерде ток карама-каршы багытта агып, синтетикалык магнит талаасы тескери болсо, ал сааттын жебесине каршы айланат.Төмөнкү сүрөттө ①ден ⑥ге чейинки ар бир кадамдагы ар бир катушканын агымы көрсөтүлгөн.Жогорудагы кириш сөз аркылуу биз учурдагы өзгөрүү менен ротациянын ортосундагы байланышты түшүнүшүбүз керек.stepmotor Кадам кыймылдаткычы - импульс сигналы менен айлануу бурчун жана ылдамдыгын синхрондуу жана так башкара алган мотордун бир түрү.Кадам кыймылдаткычы "импульстук мотор" деп да аталат.Кадам кыймылдаткычы позициялоону талап кылган жабдууларда кеңири колдонулат, анткени ал так позицияны аныктоону ачык цикл аркылуу гана позиция сенсорун колдонбостон ишке ашыра алат.Баскыч кыймылдаткычтын түзүлүшү (эки фазалуу биполярдуу) Көрүнүш мисалдарында HB (гибриддик) жана PM (туруктуу магнит) кыймылдаткычтарынын көрүнүштөрү келтирилген.Ортодогу структура диаграммасы да HB жана PM структурасын көрсөтөт.Stepper мотор туруктуу катушкасы жана айлануучу туруктуу магнит менен түзүлүш болуп саналат.Оң жактагы кадам кыймылдаткычынын ички түзүлүшүнүн концептуалдык диаграммасы эки фазалуу (эки топ) катушкаларды колдонуу менен PM моторунун мисалы болуп саналат.Кадамдуу мотордун негизги түзүлүшүнүн мисалында катушка сыртында, ал эми туруктуу магнит ичинде жайгашкан.Эки фазадан тышкары, үч фазалуу жана беш бирдей фазалуу катушкалардын көптөгөн түрлөрү бар.Кээ бир кадам кыймылдаткычтары башка ар кандай түзүлүштөргө ээ, бирок алардын иштөө принциптерин киргизүү үчүн, бул кагаз кадам кыймылдаткычтарынын негизги түзүмүн берет.Бул макала аркылуу мен кадам кыймылдаткычы негизинен катушкаларды бекитүү жана туруктуу магнит айлануу түзүмүн кабыл алаарын түшүнөм деп үмүттөнөм.Кадамдуу мотордун негизги иштөө принциби (бир фазалуу дүүлүктүрүү) Төмөнкүлөр кадамдуу мотордун негизги иштөө принцибин киргизүү үчүн колдонулат.① Ток катушканын 1 сол тарабынан кирип, 1 катушканын оң тарабынан агып чыгат. 2 катушкасынан ток өтпөсүн. Бул учурда сол катушканын 1 ичи N болот, ал эми оң катушка 1 S болот.. Демек, ортоңку туруктуу магнит катушканын 1 магнит талаасына тартылып, сол жагы S жана оң жагы N абалында токтойт. ② 1-катуштагы токту токтотуп, ток 2 катушканын үстүнкү жагынан агып, 2 катушканын астыңкы тарабынан агып чыгышы үчүн. Жогорку катушканын 2 ички жагы N болуп, астыңкы катушканын 2 ички жагы S болуп калат. Туруктуу магнит магнит талаасы менен тартылып, саат жебеси боюнча 90 айлануусун токтотот.③ 2-катуштагы токту токтоткула, ток 1-катушканын оң тарабынан агып, 1-катушканын сол тарабынан агып чыгышы үчүн. Сол катушканын 1 ичи S, ал эми оң катушканын ичи 1ге айланат. N болуп калат.. Туруктуу магнит өзүнүн магнит талаасы менен тартылат жана токтош үчүн саат жебеси боюнча дагы 90 градуска айланат.④ Катушка 1деги токту токтотуңуз, ток 2 дын ылдыйкы тарабынан кирип, 2 катушканын үстүнкү тарабынан агып чыгышы үчүн. Үстүнкү катушканын 2 ичи S га айланат, ал эми төмөнкү катушка 2 N болуп калат.. Туруктуу магнит өзүнүн магнит талаасы менен тартылат жана токтош үчүн саат жебеси боюнча дагы 90 градуска айланат.Катушка аркылуу агып жаткан токту электрондук схема аркылуу ①ден ④ге чейин жогорудагы тартипте которуу аркылуу кадам кыймылдаткычын айлантууга болот.Бул мисалда ар бир которуштуруу аракети кадам кыймылдаткычын 90 га айлантат. Мындан тышкары, ток белгилүү бир катушка аркылуу тынымсыз агып өткөндө, ал токтоо абалын сактап, кадам кыймылдаткычын кармап туруу моментине ээ кыла алат.Баса, катушка аркылуу агып жаткан ток тескери болсо, тепкичти тескери багытта айлантууга болот.
