DIY сойзгүй мотор. Сойзгүй DC мотор

2013.04.11-нд нийтлэгдсэн

Хуваалцсан төхөөрөмж (Inrunner, Outrunner)

Сойзгүй тогтмол гүйдлийн мотор нь байнгын соронзтой ротор ба ороомогтой статороос бүрдэнэ. Хоёр төрлийн хөдөлгүүр байдаг: Оролцогч, үүнд роторын соронз нь ороомогтой статор дотор байрладаг ба Гүйцэтгэгч, соронз нь гадна талд байрладаг бөгөөд ороомогтой суурин статорыг тойрон эргэлддэг.

Схем Оролцогчихэвчлэн цөөн тооны шонтой өндөр хурдны моторт ашигладаг. Гүйцэтгэгчшаардлагатай бол харьцангуй бага хурдтай өндөр эргэлттэй хөдөлгүүрийг авах. Хөдөлгөөнгүй статор нь орон сууц болж чаддаг тул бүтцийн хувьд Inrunners нь илүү хялбар байдаг. Түүнд бэхэлгээний төхөөрөмжийг холбож болно. Outrunners-ийн хувьд гаднах хэсэг нь бүхэлдээ эргэлддэг. Хөдөлгүүр нь тогтмол тэнхлэг эсвэл статорын хэсгүүдийг ашиглан бэхлэгддэг. Дугуйн моторын хувьд угсралтын ажлыг статорын тогтмол тэнхлэг дээр гүйцэтгэдэг.

Соронз ба туйл

Ротор дээрх туйлуудын тоо тэгш байна. Ашигласан соронзны хэлбэр нь ихэвчлэн тэгш өнцөгт хэлбэртэй байдаг. Цилиндр соронзыг бага ашигладаг. Тэдгээр нь ээлжлэн шонтой суурилагдсан.

Соронзны тоо нь туйлын тоотой үргэлж таарч байдаггүй. Хэд хэдэн соронз нь нэг туйл үүсгэж болно:

Энэ тохиолдолд 8 соронз 4 туйл үүсгэдэг. Соронзны хэмжээ нь хөдөлгүүрийн геометр болон хөдөлгүүрийн шинж чанараас хамаарна. Ашигласан соронз нь илүү хүчтэй байх тусам тэнхлэг дээрх мотороос үүссэн эргүүлэх момент өндөр болно.

Ротор дээрх соронзыг тусгай цавуу ашиглан тогтооно. Соронзон эзэмшигчтэй загвар нь бага түгээмэл байдаг. Роторын материал нь соронзон дамжуулагч (ган), соронзон бус дамжуулагч (хөнгөн цагаан хайлш, хуванцар гэх мэт), эсвэл хосолсон байж болно.

Ороомог ба шүд

Гурван фазын сойзгүй моторын ороомог нь зэс утсаар хийгдсэн байдаг. Утас нь нэг судалтай эсвэл хэд хэдэн тусгаарлагдсан утаснаас бүрдэнэ. Статор нь хоорондоо эвхэгдсэн соронзон дамжуулагч гангаар хийгдсэн хэд хэдэн хуудас юм.

Статорын шүдний тоог үе шатуудын тоонд хуваах ёстой. тэдгээр. гурван фазын сойзгүй моторын хувьд статорын шүдний тоо 3-т хуваагдах ёстой. Статорын шүдний тоо нь ротор дээрх туйлуудын тооноос их эсвэл бага байж болно. Жишээлбэл, дараах схемүүдтэй моторууд байдаг: 9 шүд / 12 соронз; 51 шүд/46 соронз.

3 шүдтэй статор бүхий моторыг маш ховор ашигладаг. Ямар ч үед зөвхөн хоёр фаз ажилладаг тул (одоор асаах үед) соронзон хүч нь роторын бүх тойрогт жигд үйлчилдэггүй (зураг харна уу).

Ротор дээр ажилладаг хүч нь түүнийг гажуудуулахыг оролддог бөгөөд энэ нь чичиргээ нэмэгдэхэд хүргэдэг. Энэ нөлөөг арилгахын тулд статорыг олон тооны шүдээр хийдэг бөгөөд ороомог нь статорын бүх тойргийн шүдний дээгүүр аль болох жигд тархдаг.

Энэ тохиолдолд ротор дээр ажилладаг соронзон хүчнүүд бие биенээ үгүйсгэдэг. Тэнцвэргүй байдал байхгүй.

Статорын шүдэн дээр фазын ороомгийг хуваарилах сонголтууд

9 шүд ороох сонголттой


12 шүд ороох сонголттой

Дээрх диаграммд шүдний тоог ийм байдлаар сонгосон зөвхөн 3-т хуваагддаггүй. Жишээлбэл, хэзээ 36 шүд эзэлж байна 12 үе шат бүрт шүд. 12 шүдийг дараах байдлаар тарааж болно.

Хамгийн тохиромжтой схем бол 2 шүдний 6 бүлэг юм.

Байдаг Статор дээр 51 шүдтэй мотор!Нэг үе шатанд 17 шүд. 17 бол анхны тоо юм, энэ нь зөвхөн 1 болон өөртөө бүрэн хуваагдана. Шүдний хооронд ороомгийг хэрхэн хуваарилах вэ? Харамсалтай нь, би энэ асуудлыг шийдвэрлэхэд туслах жишээ, арга техникийг уран зохиолоос олж чадсангүй. Ороомог дараах байдлаар хуваарилагдсан нь тогтоогдсон.

Бодит ороомгийн хэлхээг авч үзье.

Ороомог нь өөр өөр шүдэнд өөр өөр ороомгийн чиглэлтэй байдаг гэдгийг анхаарна уу. Өөр өөр ороомгийн чиглэлийг том болон том үсгээр тэмдэглэнэ. Өгүүллийн төгсгөлд санал болгож буй уран зохиолоос ороомгийн дизайны талаар дэлгэрэнгүй уншиж болно.

Сонгодог ороомог нь нэг фазын хувьд нэг утсаар хийгдсэн байдаг. Тэдгээр. нэг фазын шүдний бүх ороомог цуваа холбогдсон байна.

Шүдний ороомгийг мөн зэрэгцээ холбож болно.

Мөн хосолсон орцууд байж болно

Зэрэгцээ ба хосолсон холболт нь ороомгийн индукцийг багасгах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь статорын гүйдэл (тиймээс хүч) болон хөдөлгүүрийн эргэлтийн хурдыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

Цахилгаан ба бодит хурд

Хэрэв мотор ротор нь хоёр туйлтай бол статор дээрх соронзон орны нэг бүтэн эргэлтээр ротор нь нэг бүтэн эргэлт хийнэ. 4 туйлтай моторын босоо амыг нэг бүтэн эргэлтээр эргүүлэхэд статор дээрх соронзон орны хоёр эргэлт шаардлагатай. Роторын шонгийн тоо их байх тусам нэг эргэлт тутамд моторын босоо амыг эргүүлэхэд илүү их цахилгаан эргэлт шаардагдана. Жишээлбэл, бид ротор дээр 42 соронзтой. Роторыг нэг эргэлтээр эргүүлэхийн тулд 42/2 = 21 цахилгаан эргэлт шаардлагатай. Энэ өмчийг нэг төрлийн бууруулагч болгон ашиглаж болно. Шаардлагатай тооны шонг сонгосноор та хүссэн хурдны шинж чанар бүхий мотор олж авах боломжтой. Нэмж дурдахад, бид хянагчийн параметрүүдийг сонгохдоо энэ үйл явцын талаар ойлголттой байх шаардлагатай.

Байршил мэдрэгч

Мэдрэгчгүй хөдөлгүүрийн загвар нь мэдрэгчтэй хөдөлгүүрээс зөвхөн сүүлийнх нь байхгүй тохиолдолд л ялгаатай байдаг. Өөр үндсэн ялгаа байхгүй. Хамгийн түгээмэл байрлал мэдрэгч нь Hall эффект дээр суурилсан мэдрэгч юм. Мэдрэгчид нь соронзон оронтой урвалд ордог бөгөөд тэдгээр нь ихэвчлэн роторын соронзоор нөлөөлдөг. Мэдрэгчийн хоорондох өнцөг нь 120 градус байх ёстой.

Энэ нь "цахилгаан" зэрэгт хамаарна. Тэдгээр. Олон туйлтай моторын хувьд мэдрэгчүүдийн физик зохицуулалт дараах байдалтай байж болно.


Заримдаа мэдрэгч нь хөдөлгүүрийн гадна байрладаг. Мэдрэгчийн байршлын нэг жишээ энд байна. Энэ нь үнэндээ мэдрэгчгүй хөдөлгүүр байсан. Ийм энгийн байдлаар танхим мэдрэгчээр тоноглогдсон байв.

Зарим хөдөлгүүр дээр мэдрэгчийг тусгай төхөөрөмж дээр суурилуулсан бөгөөд мэдрэгчийг тодорхой хязгаарт шилжүүлэх боломжийг олгодог. Ийм төхөөрөмжийг ашиглан цаг хугацааны өнцгийг тохируулна. Гэсэн хэдий ч хэрэв хөдөлгүүр урвуу (эсрэг чиглэлд эргэх) шаардлагатай бол урвуугаар тохируулсан хоёр дахь мэдрэгч шаардлагатай болно. Эхлэх ба бага хурдтай үед цаг хугацаа чухал биш тул та мэдрэгчийг тэг цэгт тохируулж, хөдөлгүүр эргэлдэж эхлэх үед урагшлах өнцгийг программчлан тохируулж болно.

Хөдөлгүүрийн үндсэн шинж чанарууд

Хөдөлгүүр бүр нь тодорхой шаардлагад нийцүүлэн бүтээгдсэн бөгөөд дараах үндсэн шинж чанаруудтай.

  • Үйлдлийн горимхөдөлгүүр нь зориулагдсан: урт хугацааны эсвэл богино хугацааны. Уртажиллах горим нь хөдөлгүүр хэдэн цагаар ажиллах боломжтой гэсэн үг юм. Ийм хөдөлгүүрийг хүрээлэн буй орчинд дулаан дамжуулах нь хөдөлгүүрийн дулаан ялгаруулснаас өндөр байхаар хийгдсэн байдаг. Энэ тохиолдолд дулаарахгүй. Жишээ нь: агааржуулалт, урсдаг шат эсвэл конвейерийн хөтөч. Богино хугацааны -Энэ нь хөдөлгүүрийг богино хугацаанд асаах бөгөөд энэ хугацаанд хамгийн их температур хүртэл дулаарах цаг гарахгүй, дараа нь удаан хугацаанд хөдөлгүүр хөргөх цаг гарах болно. Жишээ нь: цахилгаан шат, цахилгаан сахлын машин, үс хатаагч.
  • Хөдөлгүүрийн ороомгийн эсэргүүцэл. Хөдөлгүүрийн ороомгийн эсэргүүцэл нь хөдөлгүүрийн үр ашигт нөлөөлдөг. Эсэргүүцэл бага байх тусам үр ашиг өндөр болно. Эсэргүүцлийг хэмжих замаар та ороомог дахь эргэлтийн богино холболт байгаа эсэхийг олж мэдэх боломжтой. Хөдөлгүүрийн ороомгийн эсэргүүцэл нь ом-ын мянганы нэг юм. Үүнийг хэмжихийн тулд тусгай төхөөрөмж эсвэл хэмжих тусгай техник шаардлагатай.
  • Хамгийн их ажиллах хүчдэл. Статорын ороомгийн тэсвэрлэх хамгийн их хүчдэл. Хамгийн их хүчдэл нь дараах параметртэй холбоотой.
  • Хамгийн дээд хурд. Заримдаа тэд хамгийн дээд хурдыг заадаггүй, гэхдээ Кв -босоо амны ачаалалгүйгээр нэг вольт хөдөлгүүрийн эргэлтийн тоо. Энэ үзүүлэлтийг хамгийн их хүчдэлээр үржүүлснээр бид босоо амны ачаалалгүйгээр хөдөлгүүрийн хамгийн дээд хурдыг олж авдаг.
  • Хамгийн их гүйдэл. Хамгийн их зөвшөөрөгдөх ороомгийн гүйдэл. Дүрмээр бол мотор заасан гүйдлийг тэсвэрлэх хугацааг мөн зааж өгсөн болно. Хамгийн их гүйдлийн хязгаарлалт нь ороомгийн хэт халалттай холбоотой юм. Тиймээс орчны бага температурт хамгийн их гүйдэлтэй ажиллах бодит хугацаа илүү урт байх бөгөөд халуун цаг агаарт мотор эрт шатах болно.
  • Хөдөлгүүрийн хамгийн их хүч.Өмнөх параметртэй шууд холбоотой. Энэ нь хөдөлгүүрийн богино хугацаанд, ихэвчлэн хэдхэн секундын турш үйлдвэрлэж чадах хамгийн дээд хүч юм. Хамгийн их хүч чадлаар удаан хугацаагаар ажиллах үед хөдөлгүүрийн хэт халалт, эвдрэл нь зайлшгүй юм.
  • Нэрлэсэн эрчим хүч. Хөдөлгүүр нь асаалттай байх бүх хугацаанд хөгжиж чадах хүч.
  • Фазын урагшлах өнцөг (цаг хугацаа). Статорын ороомог нь зарим индукцтэй байдаг бөгөөд энэ нь ороомог дахь гүйдлийн өсөлтийг удаашруулдаг. Хэсэг хугацааны дараа гүйдэл дээд цэгтээ хүрнэ. Энэ хоцролтыг нөхөхийн тулд фазын шилжүүлэлтийг тодорхой хэмжээний урьдчилгаагаар гүйцэтгэдэг. Дотоод шаталтат хөдөлгүүрт гал асаахтай адил бөгөөд гал асаах хугацааг түлшний гал асаах хугацааг харгалзан тохируулдаг.

Нэрлэсэн ачааллын үед та моторын босоо амны дээд хурдыг авахгүй гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. Квачаалалгүй хөдөлгүүрт зориулагдсан. Хөдөлгүүрийг батерейгаас тэжээхдээ ачааллын дор тэжээлийн хүчдэлийн "уншилт" -ыг анхаарч үзэх хэрэгтэй бөгөөд энэ нь эргээд хөдөлгүүрийн хамгийн дээд хурдыг бууруулдаг.

Дизайнерууд сойзгүй цахилгаан моторыг сонирхож байгаагийн нэг шалтгаан нь жижиг хэмжээс бүхий өндөр хурдны хөдөлгүүрийн хэрэгцээ юм. Түүнээс гадна эдгээр хөдөлгүүрүүд нь маш нарийн байрлалтай байдаг. Дизайн нь хөдлөх ротор, суурин статортой. Ротор нь нэг байнгын соронз эсвэл хэд хэдэн тодорхой дарааллаар байрладаг. Статор нь соронзон орон үүсгэдэг ороомогуудыг агуулдаг.

Өөр нэг онцлог шинж чанарыг тэмдэглэх нь зүйтэй - сойзгүй цахилгаан мотор нь дотор болон гадна талд байрлах арматуртай байж болно. Тиймээс хоёр төрлийн загвар нь өөр өөр салбарт тусгай хэрэглээтэй байж болно. Арматурыг дотор нь байрлуулах үед маш өндөр эргэлтийн хурдыг олж авах боломжтой тул хөргөлтийн системийн дизайнд ийм мотор маш сайн ажилладаг. Хэрэв гадаад ротортой хөтөч суурилуулсан бол маш нарийн байрлалыг тогтоохоос гадна хэт ачаалалд тэсвэртэй байх боломжтой. Ихэнхдээ ийм моторыг робот техник, эмнэлгийн тоног төхөөрөмж, давтамжийн програмын удирдлагатай машин хэрэгсэлд ашигладаг.

Моторууд хэрхэн ажилладаг

Сойзгүй тогтмол гүйдлийн моторын роторыг жолоодохын тулд тусгай микроконтроллер ашиглах шаардлагатай. Үүнийг синхрон эсвэл асинхрон машинтай ижил аргаар ажиллуулах боломжгүй. Микроконтроллер ашиглан моторын ороомгийг асаах боломжтой бөгөөд ингэснээр статор ба арматур дээрх соронзон орны векторуудын чиглэлүүд ортогональ байна.

Өөрөөр хэлбэл, сойзгүй моторын ротор дээр аль нь ажиллахыг жолоочийн тусламжтайгаар зохицуулах боломжтой. Арматурыг хөдөлгөхийн тулд статорын ороомог дахь зөв эргэлтийг хийх шаардлагатай. Харамсалтай нь эргэлтийн жигд хяналтыг хангах боломжгүй юм. Гэхдээ та цахилгаан моторын роторыг маш хурдан нэмэгдүүлэх боломжтой.

Сойзтой болон сойзгүй моторуудын ялгаа

Гол ялгаа нь загварт зориулсан сойзгүй цахилгаан мотор дээр ротор дээр ороомог байдаггүй. Коммутаторын цахилгаан моторын хувьд тэдгээрийн ротор дээр ороомог байдаг. Гэхдээ хөдөлгүүрийн суурин хэсэгт байнгын соронз суурилуулсан байдаг. Нэмж дурдахад бал чулуун сойз холбогдсон ротор дээр тусгайлан зохион бүтээсэн коллектор суурилуулсан. Тэдгээрийн тусламжтайгаар роторын ороомог руу хүчдэл өгдөг. Сойзгүй цахилгаан моторын ажиллах зарчим нь бас эрс ялгаатай.

Коллекторын машин хэрхэн ажилладаг вэ?

Коммутаторын моторыг эхлүүлэхийн тулд шууд арматур дээр байрладаг талбайн ороомогт хүчдэл өгөх шаардлагатай. Энэ тохиолдолд тогтмол соронзон орон үүсдэг бөгөөд энэ нь статор дээрх соронзтой харилцан үйлчилдэг бөгөөд үүний үр дүнд арматур болон түүнд холбогдсон коллектор эргэлддэг. Энэ тохиолдолд эрчим хүчийг дараагийн ороомогт нийлүүлж, мөчлөг давтагдана.

Роторын эргэлтийн хурд нь соронзон орон хэр хүчтэй байгаагаас шууд хамаардаг бөгөөд сүүлчийн шинж чанар нь хүчдэлийн хэмжээнээс шууд хамаардаг. Тиймээс эргэлтийн хурдыг нэмэгдүүлэх, багасгахын тулд тэжээлийн хүчдэлийг өөрчлөх шаардлагатай.

Урвууг хэрэгжүүлэхийн тулд та зөвхөн моторын холболтын туйлшралыг өөрчлөх хэрэгтэй. Ийм хяналтын хувьд та тусгай микроконтроллер ашиглах шаардлагагүй, та ердийн хувьсах резистор ашиглан эргэлтийн хурдыг өөрчилж болно.

Сойзгүй машинуудын онцлог

Гэхдээ сойзгүй цахилгаан моторыг удирдах нь тусгай хянагч ашиглахгүйгээр боломжгүй юм. Үүний үндсэн дээр бид ийм төрлийн моторыг генератор болгон ашиглах боломжгүй гэж дүгнэж болно. Хяналтын үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд роторын байрлалыг олон Hall мэдрэгч ашиглан хянаж болно. Ийм энгийн төхөөрөмжүүдийн тусламжтайгаар гүйцэтгэлийг мэдэгдэхүйц сайжруулах боломжтой боловч цахилгаан моторын өртөг хэд дахин нэмэгдэх болно.

Сойзгүй моторыг эхлүүлэх

Микроконтроллерыг өөрөө хийх нь утгагүй юм; Гэхдээ та сонгохдоо дараах зөвлөмжийг дагаж мөрдөх ёстой.

  1. Хамгийн их зөвшөөрөгдөх гүйдлийг ажигла. Энэ параметр нь хөтчийн төрөл бүрийн үйл ажиллагаанд ашигтай байх нь дамжиггүй. Онцлог шинж чанарыг үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн загварын нэрээр шууд зааж өгдөг. Маш ховор тохиолдолд микроконтроллер удаан хугацаанд ажиллах боломжгүй оргил горимуудын утгыг зааж өгдөг.
  2. Тасралтгүй ажиллахын тулд хамгийн их тэжээлийн хүчдэлийг харгалзан үзэх шаардлагатай.
  3. Микроконтроллерийн бүх дотоод хэлхээний эсэргүүцлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
  4. Энэ микроконтроллерийн үйл ажиллагаанд ердийн хамгийн их эргэлтийн тоог харгалзан үзэх шаардлагатай. Хязгаарлалт нь програм хангамжийн түвшинд хийгдсэн тул хамгийн дээд хурдыг нэмэгдүүлэх боломжгүй гэдгийг анхаарна уу.
  5. Микроконтроллерийн төхөөрөмжийн хямд загварууд нь 7...8 кГц давтамжтай импульстэй байдаг. Үнэтэй хуулбарыг дахин програмчилж болох бөгөөд энэ параметр нь 2-4 дахин нэмэгддэг.

Микроконтроллеруудыг бүх параметрийн дагуу сонгохыг хичээ, учир нь тэдгээр нь цахилгаан мотор хөгжүүлэх хүчин чадалд нөлөөлдөг.

Менежмент хэрхэн явагддаг вэ?

Цахим хяналтын хэсэг нь хөтчийн ороомгийг солих боломжийг олгодог. Солих мөчийг тодорхойлохын тулд драйвер нь хөтөч дээр суурилуулсан Hall мэдрэгчийг ашиглан роторын байрлалыг хянадаг.

Хэрэв ийм төхөөрөмж байхгүй бол урвуу хүчдэлийг унших шаардлагатай. Энэ нь тухайн үед холбогдоогүй статорын ороомогуудад үүсдэг. Хянагч нь техник хангамж, програм хангамжийн цогцолбор бөгөөд энэ нь бүх өөрчлөлтийг хянах, шилжих дарааллыг аль болох нарийвчлалтай тохируулах боломжийг олгодог.

Гурван фазын сойзгүй мотор

Нисэх онгоцны загварт зориулсан олон тооны сойзгүй цахилгаан моторууд нь тогтмол гүйдлээр ажилладаг. Гэхдээ хувиргагч суурилуулсан гурван фазын нэгжүүд бас байдаг. Эдгээр нь шууд хүчдэлээс гурван фазын импульс хийх боломжийг танд олгоно.

Ажил дараах байдлаар явагдана.

  1. "А" ороомог эерэг утгатай импульс хүлээн авдаг. "B" ороомог дээр - сөрөг утгатай. Үүний үр дүнд зангуу хөдөлж эхэлнэ. Мэдрэгчид шилжилт хөдөлгөөнийг бүртгэж, дараагийн шилжүүлэлтийг хийх дохиог хянагч руу илгээдэг.
  2. "А" ороомог унтарч, эерэг импульс "C" ороомог руу илгээгдэнэ. "B" ороомгийн шилжүүлэлт өөрчлөгдөхгүй.
  3. Эерэг импульс "С" ороомог руу, сөрөг импульс "А" руу илгээгдэнэ.
  4. Дараа нь "A" ба "B" хосууд ажиллаж эхэлнэ. Импульсийн эерэг сөрөг утгыг тус тусад нь өгдөг.
  5. Дараа нь эерэг импульс дахин "B" ороомог руу, сөрөг импульс "C" руу очно.
  6. Сүүлчийн шатанд "А" ороомог асч, эерэг импульс хүлээн авч, сөрөг нь С руу шилждэг.

Үүний дараа бүх мөчлөг давтагдана.

Ашиглалтын ашиг тус

Өөрийнхөө гараар сойзгүй цахилгаан мотор хийх нь хэцүү бөгөөд микроконтроллерийн хяналтыг хэрэгжүүлэх нь бараг боломжгүй юм. Тиймээс бэлэн үйлдвэрлэлийн загварыг ашиглах нь хамгийн сайн арга юм. Гэхдээ сойзгүй цахилгаан мотор ашиглах үед хөтөчийн давуу талыг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

  1. Коллекторын машинуудаас хамаагүй урт үйлчилгээний хугацаа.
  2. Үр ашгийн өндөр түвшин.
  3. Эрчим хүч нь коммутаторын мотороос өндөр байдаг.
  4. Эргэлтийн хурд илүү хурдан нэмэгддэг.
  5. Ашиглалтын явцад оч үүсгэдэггүй тул галын аюул өндөртэй орчинд ашиглах боломжтой.
  6. Драйверын маш энгийн ажиллагаа.
  7. Ашиглалтын явцад хөргөх нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглах шаардлагагүй.

Сул талуудын дунд бид хянагчийн үнийг харгалзан үзвэл маш өндөр өртөгийг онцолж болно. Түүний ажиллагааг шалгахын тулд ийм цахилгаан моторыг богино хугацаанд асаах боломжгүй болно. Нэмж дурдахад, ийм моторыг засах нь дизайны онцлогоос шалтгаалан илүү хэцүү байдаг.

Энэ нийтлэлд бид цахилгаан моторыг эхнээс нь хэрхэн бүтээсэн тухай ярихыг хүсч байна: санаа, анхны загвараас эхлээд бүх туршилтыг давсан бүрэн хэмжээний мотор хүртэл. Хэрэв танд энэ нийтлэл сонирхолтой санагдаж байвал бид танд хамгийн их сонирхсон ажлынхаа үе шатуудын талаар илүү дэлгэрэнгүй ярих болно.

Зураг дээр зүүнээс баруун тийш: ротор, статор, моторын хэсэгчилсэн угсралт, моторын угсралт

Оршил

Цахилгаан моторууд 150 гаруй жилийн өмнө гарч ирсэн боловч энэ хугацаанд тэдний загварт мэдэгдэхүйц өөрчлөлт ороогүй: эргэдэг ротор, зэс статорын ороомог, холхивч. Олон жилийн туршид зөвхөн цахилгаан моторын жин буурч, үр ашиг нэмэгдэж, хурдны хяналтын нарийвчлал нэмэгдсэн.

Өнөөдөр орчин үеийн электроникийн хөгжил, газрын ховор металл дээр суурилсан хүчирхэг соронз бий болсны ачаар урьд өмнөхөөсөө илүү хүчирхэг, нэгэн зэрэг авсаархан, хөнгөн жинтэй “Сойзгүй” цахилгаан мотор бүтээх боломжтой болсон. Үүний зэрэгцээ, дизайны энгийн байдлаас шалтгаалан тэдгээр нь урьд өмнө бүтээгдсэн хамгийн найдвартай цахилгаан мотор юм. Ийм мотор бий болгох талаар энэ нийтлэлд авч үзэх болно.

Моторын тодорхойлолт

"Сойзгүй мотор" нь эргэдэг роторын ороомог руу гүйдэл дамжуулах үүрэгтэй цахилгаан хэрэгслийг задлахаас эхлээд хүн бүрт танил болсон "Сойз" элементгүй. Сойзгүй моторуудад хөдөлгөөнгүй статорын ороомог руу гүйдэл өгдөг бөгөөд энэ нь тус тусын туйлуудад ээлжлэн соронзон орон үүсгэснээр соронз бэхлэгдсэн роторыг эргүүлдэг.

Анхны ийм моторыг бид туршилтаар 3D принтер дээр хэвлэсэн. Цахилгаан гангаар хийсэн тусгай хавтангийн оронд бид роторын орон сууц, зэс ороомог ороосон статорын цөмд энгийн хуванцар ашигласан. Тэгш өнцөгт хөндлөн огтлолын неодим соронзыг роторт бэхэлсэн. Мэдээжийн хэрэг, ийм мотор нь хамгийн их хүчийг өгөх чадваргүй байв. Гэсэн хэдий ч энэ нь моторыг 20к эрг / мин хүртэл эргүүлэхэд хангалттай байсан бөгөөд үүний дараа хуванцар нь тэсвэрлэх чадваргүй болж, моторын ротор нь урагдаж, соронзнууд нь тархсан байв. Энэхүү туршилт нь бидэнд бүрэн хэмжээний мотор бүтээх урам зориг өгсөн.

Хэд хэдэн анхны прототипүүд





Радио удирдлагатай загваруудын шүтэн бишрэгчдийн санаа бодлыг олж мэдээд бид "540" хэмжээтэй уралдааны машинд зориулсан моторыг хамгийн алдартай гэж сонгосон. Энэ мотор нь 54 мм урт, 36 мм диаметртэй.

Бид шинэ моторын роторыг цилиндр хэлбэртэй нэг неодим соронзоор хийсэн. Соронзыг туршилтын үйлдвэрлэлийн байгууламжид багажны гангаар хийсэн босоо ам руу эпоксиоор наасан.

Бид 0.5 мм зузаантай трансформаторын ган хавтангаас статорыг лазераар таслав. Дараа нь хавтан бүрийг лакаар сайтар бүрж, дараа нь бэлэн статорыг 50 орчим хавтангаас наасан байна. Тэдний хооронд богино холболт үүсэхээс сэргийлж, статорт үүсч болох Фуко гүйдлийн улмаас үүссэн эрчим хүчний алдагдлыг арилгахын тулд ялтсуудыг лакаар бүрсэн.

Моторын орон сууц нь чингэлэг хэлбэртэй хоёр хөнгөн цагаан хэсгээс бүтсэн. Статор нь хөнгөн цагааны орон сууцанд нягт нийцэж, хананд сайн тохирдог. Энэхүү загвар нь хөдөлгүүрийн сайн хөргөлтийг баталгаажуулдаг.

Гүйцэтгэлийн хэмжилт

Загварынхаа хамгийн дээд гүйцэтгэлд хүрэхийн тулд зохих үнэлгээ, гүйцэтгэлийн нарийвчлалыг хэмжих шаардлагатай. Энэ зорилгоор бид тусгай дино загвар зохион бүтээж, угсарсан.

Тавиурын гол элемент нь шайб хэлбэрийн хүнд ачаалал юм. Хэмжилт хийх явцад мотор өгөгдсөн ачааллыг эргүүлж, хөдөлгүүрийн гаралтын хүч, эргэлтийг өнцгийн хурд ба хурдатгалаас тооцдог.

Ачааллын эргэлтийн хурдыг хэмжихийн тулд босоо ам дээрх хос соронз ба Hall эффект дээр суурилсан A3144 соронзон дижитал мэдрэгчийг ашигладаг. Мэдээжийн хэрэг, энэ мотор нь синхрон байдаг тул эргэлтийг моторын ороомогоос шууд импульсээр хэмжих боломжтой. Гэсэн хэдий ч мэдрэгчтэй сонголт нь илүү найдвартай бөгөөд энэ нь маш бага хурдтай ч ажиллах бөгөөд энэ үед импульс нь унших боломжгүй болно.

Хувьсгалуудаас гадна манай индэр нь бусад хэд хэдэн чухал үзүүлэлтүүдийг хэмжих чадвартай:

  • ACS712 танхимын эффект дээр суурилсан одоогийн мэдрэгч ашиглан гүйдэл (30А хүртэл) нийлүүлэх;
  • тэжээлийн хүчдэл. Микроконтроллерийн ADC-ээр шууд хүчдэл хуваагчаар хэмжинэ;
  • мотор доторх/гадаад температур. Температурыг хагас дамжуулагч дулааны эсэргүүцлийг ашиглан хэмждэг;
Мэдрэгчээс бүх параметрүүдийг цуглуулж, компьютерт шилжүүлэхийн тулд Arduino нано самбар дээрх AVR мега цуврал микроконтроллерийг ашигладаг. Микроконтроллер нь COM портоор дамжуулан компьютертэй холбогддог. Уншилтыг боловсруулахын тулд хэмжилтийн үр дүнг бүртгэх, дундажлах, харуулах тусгай програмыг бичсэн.

Үүний үр дүнд манай стенд нь дараах моторын шинж чанарыг ямар ч үед хэмжих чадвартай.

  • Одоогийн хэрэглээ;
  • хэрэглэсэн хүчдэл;
  • эрчим хүчний хэрэглээ;
  • гаралтын хүч;
  • босоо амны эргэлт;
  • босоо ам дээрх мөч;
  • эрчим хүч дулаанаар алдагдсан;
  • мотор доторх температур.
Стендний ажлыг харуулсан видео:

Туршилтын үр дүн

Тавиурын гүйцэтгэлийг шалгахын тулд бид эхлээд ердийн R540-6022 коммутатор мотор дээр туршиж үзсэн. Энэ моторын хувьд цөөн хэдэн параметрүүд мэдэгдэж байгаа боловч хэмжилтийн үр дүнг үнэлэхэд хангалттай байсан бөгөөд энэ нь үйлдвэрийнхтэй нэлээд ойрхон байв.

Дараа нь манай моторыг туршиж үзсэн. Мэдээжийн хэрэг, тэрээр ердийн мотортой харьцуулахад илүү сайн үр ашиг (65% -ийн эсрэг 45%), тэр үед илүү их эргэлтийг (1200-аас 250 г/см) харуулж чадсан. Температурын хэмжилт нь туршилтын явцад нэлээд сайн үр дүнд хүрсэн тул мотор 80 хэмээс дээш халсангүй.

Гэхдээ одоогоор хэмжилтүүд эцсийн байдлаар гараагүй байна. Цахилгаан хангамжийн хязгаарлалтын улмаас бид моторыг бүрэн эргэлтийн хүрээнд хэмжиж чадсангүй. Мөн бид мотороо өрсөлдөгчдийн ижил төстэй мотортой харьцуулж, "тулалдаанд" туршиж, уралдааны радио удирдлагатай машинд суулгаж, тэмцээнд оролцох ёстой.

Энэ нь нэг төрлийн хувьсах гүйдлийн цахилгаан мотор бөгөөд роторын байрлал мэдрэгчээр удирддаг контактгүй хагас дамжуулагч унтраалгаар солигддог коммутатор-сойз. Заримдаа та дараах товчлолтой таарч болно: BLDC - сойзгүй DC мотор. Энгийн байхын тулд би үүнийг сойзгүй мотор эсвэл зүгээр л МЭӨ гэж нэрлэх болно.

Сойзгүй моторууд нь онцлог шинж чанараараа нэлээд түгээмэл байдаг: сойз гэх мэт хэрэглээний материал байхгүй, дотор нь үрэлтээс үүссэн нүүрстөрөгч/металл тоос, оч байхгүй (мөн энэ нь дэлбэрэлт, галын аюулгүй жолоодлого/насосуудын хувьд асар том талбай юм). Эдгээр нь сэнс, шахуургаас эхлээд өндөр нарийвчлалтай хөтөч хүртэл ашиглагддаг.
Загварын болон сонирхогчийн барилгын үндсэн хэрэглээ: радио удирдлагатай загварт зориулсан мотор.

Эдгээр моторын ерөнхий утга нь гурван фаз ба гурван ороомог (эсвэл хэд хэдэн ороомог нь гурван бүлэгт холбогдсон) бөгөөд тэдгээр нь синусоид эсвэл ойролцоогоор синусоид хэлбэрээр дохиогоор удирддаг боловч зарим шилжилттэй байдаг. Зураг дээр гурван фазын моторын үйл ажиллагааны энгийн дүрслэлийг харуулав.

Үүний дагуу BC моторыг удирдах нэг онцлог шинж чанар бол тусгай хянагч-жолооч ашиглах явдал бөгөөд энэ нь моторын ороомог дээрх фаз бүрийн гүйдэл ба хүчдэлийн импульсийг зохицуулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь эцсийн эцэст өргөн хүчдэлийн хүрээнд тогтвортой ажиллагааг хангадаг. Эдгээр нь ESC хянагч гэж нэрлэгддэг төхөөрөмж юм.

Алсын удирдлагатай төхөөрөмжид зориулсан BC моторууд нь янз бүрийн хэмжээ, загвартай байдаг. Хамгийн хүчирхэг нь 22 мм, 36 мм, 40/42 мм-ийн цувралууд юм. Дизайнаар тэд гаднах ротор болон дотоод ротортой (Outrunner, Inrunner) ирдэг. Гаднах ротортой моторууд нь үнэндээ статик орон сууцгүй (хүрэмтэй) бөгөөд хөнгөн жинтэй байдаг. Дүрмээр бол тэдгээрийг онгоцны загвар, квадрокоптер гэх мэт загварт ашигладаг.
Гаднах stator бүхий моторыг битүүмжлэхэд хялбар байдаг. Үүнтэй төстэй зүйлсийг шороо, тоос, чийг гэх мэт гадны нөлөөнд өртдөг RC загваруудад ашигладаг: тэрэг, мангас, мөлхөгч, усны RC загвар).
Жишээлбэл, 3660 төрлийн хөдөлгүүрийг тэргэнцэр, мангас гэх мэт алсын загварын машинд хялбархан суулгаж, маш их таашаал авах боломжтой.

Би мөн статорын өөр өөр зохион байгуулалтыг тэмдэглэх болно: 3660 мотор нь гурван бүлэгт холбогдсон 12 ороомогтой.
Энэ нь босоо амны өндөр эргэлтийг авах боломжийг танд олгоно. Энэ нь нэг иймэрхүү харагдаж байна.


Ороомогуудыг ингэж холбодог


Хэрэв та хөдөлгүүрийг задалж, роторыг салгавал статорын ороомогуудыг харж болно.
3660 цувралын дотор юу байгааг энд харуулав


илүү олон зураг

Ийм өндөр эргэлттэй хөдөлгүүрийг сонирхогчдын хэрэглээ нь жижиг хэмжээтэй, хүчирхэг, өндөр хурдтай хөдөлгүүрийг шаарддаг гэртээ хийсэн загварт байдаг. Эдгээр нь турбин төрлийн сэнс, сонирхогчийн машин хэрэгслийн ээрэх гэх мэт байж болно.

Тиймээс өрөмдлөг, сийлбэр хийх сонирхогчийн машинд суурилуулахын тулд сойзгүй моторыг ESC хянагчтай хамт авав.
GoolRC 3660 3800КВ сойзгүй мотор ESC 60A Metal Gear Servo 9.0 кг иж бүрдэл


Багцын давуу тал нь 9 кг жинтэй servo хөтөч байсан бөгөөд энэ нь гар хийцийн бүтээгдэхүүнд маш тохиромжтой.

Мотор сонгохдоо тавигдах ерөнхий шаардлага нь дараах байдалтай байв.
- Бага хүчдэлийн эх үүсвэртэй (7.4...12В) ашиглахаар төлөвлөж байсан тул эргэлт/вольтийн тоо 2000-аас доошгүй байна.
- Босоо амны диаметр 5 мм. Би 3.175 мм босоо амтай хувилбаруудыг авч үзсэн (энэ нь МЭӨ 24 диаметртэй цуврал хөдөлгүүрүүд, жишээлбэл, 2435), гэхдээ дараа нь би шинэ ER11 хайрцаг худалдаж авах хэрэгтэй болно. Илүү хүчирхэг сонголтууд байдаг, жишээлбэл, 4275 эсвэл 4076 хөдөлгүүр, 5 мм босоо амтай, гэхдээ тэдгээр нь илүү үнэтэй байдаг.

GoolRC 3660 сойзгүй моторын онцлог шинж чанарууд:
Загвар: GoolRC 3660
Эрчим хүч: 1200 Вт
Ашиглалтын хүчдэл: 13V хүртэл
Одоогийн хязгаар: 92А
Нэг вольт дахь эргэлт (RPM/Volt): 3800KV
Хамгийн дээд хурд: 50000 хүртэл
Хэргийн диаметр: 36 мм
Хэсгийн урт: 60 мм
Босоо амны урт: 17 мм
Босоо амны диаметр: 5 мм
Шургийн хэмжээ: 6 ширхэг * M3 (богино, би M3 * 6 ашигласан)
Холбогч: 4мм алтаар бүрсэн гадил жимсний эр
Хамгаалалт: тоос шороо, чийгээс хамгаална

ESC хянагчийн шинж чанарууд:
Загвар: GoolRC ESC 60A
Тасралтгүй гүйдэл: 60А
Оргил гүйдэл: 320А
Холбогдох батерей: 2-3S Li-Po / 4-9S Ni-Mh Ni-Cd
BEC: 5.8V/3A
Холбогч (Оролт): T залгуур эрэгтэй
Холбогч (гаралт): 4мм алтаар бүрсэн гадил жимсний эмэгтэй
Хэмжээ: 50 x 35 x 34 мм (кабелийн уртаас бусад)
Хамгаалалт: тоос шороо, чийгээс хамгаална

Серво шинж чанар:
Ашиглалтын хүчдэл: 6.0V-7.2V
Савлуурын хурд (6.0V): 0.16 сек/60° ачаалалгүй
Савлуурын хурд (7.2V): 0.14сек/60° ачаалалгүй
Барих момент (6.0V): 9.0кг.см
Барих момент (7.2V): 10.0кг.см
Хэмжээ: 55 x 20 x 38 мм (L * W * H)

Багцын параметрүүд:
Багцын хэмжээ: 10.5 x 8 x 6 см
Багцын жин: 390 гр
GoolRC лого бүхий брэндийн савлагаа

Агуулгыг тохируулах:
1 * GoolRC 3660 3800КВ мотор
1 * GoolRC 60A ESC
1 * GoolRC 9KG Servo
1 * Мэдээллийн хуудас


GoolRC 3660 моторын лавлагаа болон гадаад үзэмжийн хэмжээсүүд

Одоо илгээмжийн талаар хэдэн үг хэлье.
Илгээмж нь хайрцагтай жижиг шуудангийн хайрцаг хэлбэрээр ирсэн


Коносамент дээр бичигдсэн "Оросын шуудан" биш харин өөр шуудангийн үйлчилгээгээр хүргэж байна


Багц нь брэндийн GoolRC хайрцагтай


Дотор нь сойзгүй моторын иж бүрдэл 3660 (36x60 мм), түүнд зориулсан ESC хянагч, иж бүрдэл бүхий серво.


Одоо бүхэл бүтэн багцыг тус тусад нь авч үзье. Хамгийн чухал зүйл болох хөдөлгүүрээс эхэлье.

GoolRC BC мотор нь хөнгөн цагаан цилиндр бөгөөд 36х60 мм хэмжээтэй. Нэг талд нь "гадил" бүхий силикон сүлжсэн гурван зузаан утас, нөгөө талд нь 5 мм босоо ам байдаг. Роторыг хоёр талдаа гулсмал холхивч дээр суурилуулсан. Кейс дээр загварын тэмдэглэгээ байдаг


Өөр нэг зураг. Гаднах хүрэм нь тогтмол, i.e. Оруулагч моторын төрөл.


Бие дээрх тэмдэглэгээ


Холхивч нь арын хэсгээс харагдаж байна


Ус цацрах, чийгэнд тэсвэртэй гэж мэдэгдсэн
Фазуудыг холбохын тулд гурван зузаан богино утас гарч ирдэг: u v w. Хэрэв та холболт хийх терминалуудыг хайж байгаа бол эдгээр нь 4 мм-ийн банана юм


Утаснууд нь шар, улбар шар, цэнхэр гэсэн өөр өөр өнгөөр ​​дулаан агшилттай байдаг


Моторын хэмжээсүүд: босоо амны диаметр ба урт нь заасантай ижил байна: Босоо ам 5х17 мм




Хөдөлгүүрийн орон сууцны хэмжээ 36x60 мм




Сойзтой 775 хөдөлгүүртэй харьцуулах


300 Вт-ын хүчин чадалтай ээрэхтэй харьцуулах (мөн үнэ нь ойролцоогоор 100 доллар). GoolRC 3660 нь 1200 Вт-ын дээд хүчин чадалтай гэдгийг танд сануулъя. Хэдийгээр та эрчим хүчний гуравны нэгийг ашигладаг байсан ч энэ нь энэ ээрэхээс илүү хямд бөгөөд илүү үнэтэй хэвээр байна


Бусад загварын хөдөлгүүртэй харьцуулах


Хөдөлгүүрийг зөв ажиллуулахын тулд танд тусгай ESC хянагч хэрэгтэй болно (энэ нь багцад багтсан болно)

ESC хянагч нь дохио хувиргагч, хүчирхэг унтраалга бүхий моторын драйверын самбар юм. Энгийн загваруудад хүчирхэг загварт орон сууцны оронд дулаан агшилтыг ашигладаг, радиатор, идэвхтэй хөргөлттэй орон сууцыг ашигладаг.


Зураг дээр GoolRC ESC 60A хянагчийг түүний "бага" дүү ESC 20A-тай харьцуулж харуулав.


Анхаарна уу: төхөөрөмж/тоглоомын биед суулгаж болох утсан дээр асаах/унтраах унтраалга байдаг.


Бүрэн багц холбогч байна: оролт T-холбогч, 4 мм бананы үүр, 3 зүү хяналтын дохионы оролт


Хүчтэй гадил жимсний 4 мм - углуургууд нь ижил өнгөөр ​​тэмдэглэгддэг: шар, улбар шар, цэнхэр. Холбох үед та зөвхөн санаатайгаар хольж болно


Оролтын T-холбогч. Үүний нэгэн адил, хэрэв та маш хүчтэй бол туйлшралыг эргүүлж болно))))


Кейс дээр нэр, шинж чанар бүхий тэмдэглэгээ байдаг бөгөөд энэ нь маш тохиромжтой


Хөргөлт идэвхтэй, ажиллаж, автоматаар зохицуулагддаг.

Хэмжээг тооцоолохын тулд би ПХБ-ийн захирагчийг хавсаргасан

Энэхүү иж бүрдэлд 9 кг GoolRC серво багтсан болно.


Дээрээс нь бусад серво-ын нэгэн адил иж бүрдэл нь хөшүүрэг (давхар, хөндлөн, од, дугуй) ба бэхэлгээний хэрэгсэл (гуулинаар хийсэн холбогч байгаа нь надад таалагдсан)


Серво босоо амны макро зураг


Гэрэл зургийн хувьд хөндлөн хэлбэртэй хөшүүргийг бэхлэхийг оролдож байна


Тодорхойлсон үзүүлэлтүүдийг шалгах нь үнэхээр сонирхолтой юм - энэ нь дотор нь төмөр араа юм. Сервог задалж үзье. Бие нь дугуйлан чигжээс дээр суудаг бөгөөд дотор нь маш их тосолгооны материал байдаг. Араа нь үнэхээр металл юм.


Серво хяналтын самбарын зураг

Яагаад энэ бүхнийг эхлүүлсэн бэ: МЭӨ хөдөлгүүрийг өрөмдлөг/сийлбэрийн машин болгон туршиж үзэхийн тулд. Гэсэн хэдий ч заасан дээд хүч нь 1200 Вт байна.
Би ПХБ бэлтгэх өрмийн даралтын төслийг сонгосон. Гэрэлтүүлгийн ширээ хийх олон төсөл бий. Ерөнхийдөө эдгээр бүх төслүүд нь жижиг хэмжээтэй бөгөөд жижиг гүйдлийн хөдөлгүүрийг байрлуулах зориулалттай.


Би тэдгээрийн аль нэгийг нь сонгож, 3660 хөдөлгүүрийн бэхэлгээний хувьд бэхэлгээг өөрчилсөн (анхны хөдөлгүүр нь жижиг, өөр өөр хэмжээтэй байсан)

Би 3660 хөдөлгүүрийн суудал, хэмжээсийн зургийг өгдөг


Оригинал нь сул хөдөлгүүртэй. Энд бэхэлгээний ноорог байна (M3x6-д зориулсан 6 нүх)


Принтерт хэвлэх програмын дэлгэцийн агшин


Үүний зэрэгцээ би мөн дээрээс нь холбох хавчаарыг хэвлэсэн


ER11 холбогчтой 3660 мотор суурилуулсан




BC моторыг холбох, шалгахын тулд та дараах хэлхээг угсрах шаардлагатай: цахилгаан хангамж, серво шалгагч эсвэл хяналтын самбар, ESC мотор хянагч, мотор.
Би хамгийн энгийн серво тестер ашигладаг бөгөөд энэ нь хүссэн дохиог өгдөг. Үүнийг хөдөлгүүрийн хурдыг асаах, тохируулах боломжтой


Хэрэв хүсвэл микроконтроллер (Arduino гэх мэт) холбож болно. Би Интернэтээс гүйгч ба 30А хянагчийн холболттой диаграммыг өгдөг. Ноорог олох нь асуудал биш юм.


Бид бүгдийг өнгөөр ​​холбодог.


Эх сурвалж нь хянагчийн сул зогсолтын гүйдэл бага (0.26А) байгааг харуулж байна.


Одоо өрөмдлөгийн машин.
Бид бүгдийг цуглуулж, тавиур дээр хавсаргана




Шалгахын тулд би үүнийг орон сууцгүйгээр угсарч, дараа нь стандарт унтраалга, серво шалгагч бариулыг суулгаж болох орон сууцыг хэвлэх болно.


МЭӨ 3660-ийн ижил төстэй хөдөлгүүрийн өөр нэг хэрэглээ нь хэвлэмэл хэлхээний самбарыг өрөмдөх, тээрэмдэх машинуудад зориулсан ээрмэл юм.






Би машины талаархи тоймыг хэсэг хугацааны дараа дуусгах болно. GoolRC 3660 ашиглан ПХБ сийлбэрийг шалгах нь сонирхолтой байх болно

Дүгнэлт

Хөдөлгүүр нь өндөр чанартай, хүчирхэг, маш их эргэлттэй, сонирхогчийн зориулалтаар ашиглахад тохиромжтой.
Тээрэмдэх/сийлбэр хийх явцад хажуугийн хүчний нөлөөн дор холхивчийн амьд үлдэх чадварыг цаг хугацаа харуулах болно.
Загварын моторыг сонирхогчийн зориулалтаар ашиглах нь илүү үнэтэй бөгөөд тусгай тоног төхөөрөмж (хурдны тохируулга бүхий цахилгаан хангамж, драйвер, хөргөлт гэх мэт) CNC ээрэхтэй харьцуулахад угсралтын ажилд хялбар, ашиглахад хялбар давуу талтай. .).

Би захиалга өгөхдөө купон ашигласан ХЯМДРАЛ 15дэлгүүрийн бүх бараа 5% хямдралтай.

Анхаарал тавьсанд баярлалаа!

Би +61 худалдаж авахаар төлөвлөж байна Дуртай зүйлс рүү нэмнэ үү Шүүмж надад таалагдсан +92 +156

Моторыг технологийн олон салбарт ашигладаг. Хөдөлгүүрийн роторыг эргүүлэхийн тулд эргэдэг соронзон орон байх ёстой. Ердийн тогтмол гүйдлийн моторуудад энэ эргэлтийг коммутаторын дагуу гулсдаг сойз ашиглан механикаар гүйцэтгэдэг. Энэ тохиолдолд оч гарч ирдэг бөгөөд үүнээс гадна сойзны үрэлт, элэгдлээс болж ийм мотор нь байнгын засвар үйлчилгээ шаарддаг.

Технологийн хөгжлийн ачаар сойзгүй шууд гүйдлийн мотор (BLDC) -д тусгагдсан эргэдэг соронзон орныг электрон хэлбэрээр үүсгэх боломжтой болсон.

Төхөөрөмж ба үйл ажиллагааны зарчим

BDPT-ийн үндсэн элементүүд нь:

  • ротор, байнгын соронз суурилуулсан;
  • статор, ороомог суурилуулсан;
  • электрон хянагч.

Дизайнаар ийм хөдөлгүүр нь хоёр төрлийн байж болно.

дотоод роторын зохион байгуулалттай (орох)

гадаад роторын зохион байгуулалттай (давдагч)

Эхний тохиолдолд ротор нь статор дотор эргэлддэг, хоёр дахь тохиолдолд ротор нь статорыг тойрон эргэлддэг.

Inrunner төрлийн хөдөлгүүрөндөр эргэлтийн хурдыг авах шаардлагатай үед хэрэглэнэ. Энэ мотор нь моторыг суурилуулахын тулд суурин статор ашиглах боломжийг олгодог энгийн стандарт загвартай.

Урдагч төрлийн хөдөлгүүрБага хурдтай үед өндөр эргүүлэх момент авахад тохиромжтой. Энэ тохиолдолд хөдөлгүүрийг тогтмол тэнхлэг ашиглан суурилуулна.

Inrunner төрлийн хөдөлгүүр- өндөр хурд, бага эргэлт. Урдагч төрлийн хөдөлгүүр- бага хурд, өндөр эргэлт.

BLDC мотор дахь туйлуудын тоо өөр байж болно. Моторын зарим шинж чанарыг туйлын тоогоор дүгнэж болно. Жишээлбэл, 2 туйлтай ротортой мотор нь илүү олон тооны эргэлт, бага эргэлттэй байдаг. Олон тооны туйлтай моторууд илүү их эргэлттэй боловч эргэлт багатай байдаг. Роторын шонгийн тоог өөрчилснөөр та хөдөлгүүрийн хурдыг өөрчилж болно. Тиймээс хөдөлгүүрийн дизайныг өөрчилснөөр үйлдвэрлэгч хөдөлгүүрийн шаардлагатай параметрүүдийг эргүүлэх момент, хурдны хувьд сонгох боломжтой.

BDPT хяналт

Хурд хянагч, гадаад төрх

Сойзгүй моторыг удирдахад ашигладаг тусгай хянагч - хөдөлгүүрийн босоо амны хурдны зохицуулагчшууд гүйдэл. Үүний үүрэг бол хүссэн ороомогт шаардлагатай хүчдэлийг зөв цагт үүсгэж, нийлүүлэх явдал юм. 220 В сүлжээгээр тэжээгддэг төхөөрөмжүүдийн хянагч нь инвертер хэлхээг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд 50 Гц давтамжтай гүйдлийг эхлээд шууд гүйдэл болгон хувиргаж, дараа нь импульсийн өргөн модуляц (PWM) бүхий дохио болгон хувиргадаг. Статорын ороомогт тэжээлийн хүчдэлийг хангахын тулд биполяр транзистор эсвэл бусад тэжээлийн элементүүд дээр хүчирхэг электрон унтраалга ашигладаг.

Хөдөлгүүрийн хүч ба хурдыг импульсийн ажлын мөчлөгийг өөрчлөх замаар тохируулж, улмаар хөдөлгүүрийн статорын ороомогт нийлүүлсэн хүчдэлийн үр дүнтэй утгыг тохируулдаг.

Хурд хянагчийн бүдүүвч диаграмм. K1-K6 - D1-D3 товчлуурууд - роторын байрлал мэдрэгч (Танхим мэдрэгч)

Чухал асуудал бол ороомог бүрт цахим түлхүүрийг цаг тухайд нь холбох явдал юм. Үүнийг баталгаажуулахын тулд хянагч нь роторын байрлал ба түүний хурдыг тодорхойлох ёстой. Ийм мэдээллийг олж авахын тулд оптик эсвэл соронзон мэдрэгчийг ашиглаж болно (жишээлбэл, Холл мэдрэгч), түүнчлэн урвуу соронзон орон.

Илүү түгээмэл хэрэглээ Холл мэдрэгч, аль соронзон орон байгаа эсэхэд хариу үйлдэл үзүүлэх. Мэдрэгчид нь роторын соронзон орны нөлөөлөлд өртөх байдлаар статор дээр байрладаг. Зарим тохиолдолд мэдрэгчийг мэдрэгчийн байрлалыг өөрчлөх, үүний дагуу цаг хугацааг тохируулах боломжийг олгодог төхөөрөмжид суурилуулсан байдаг.

Роторын хурд хянагч нь түүгээр дамжин өнгөрөх гүйдлийн хүч чадалд маш мэдрэмтгий байдаг. Хэрэв та илүү өндөр гүйдэлтэй цэнэглэдэг батерейг сонговол зохицуулагч шатах болно! Онцлог шинж чанаруудын зөв хослолыг сонго!

Давуу болон сул талууд

Уламжлалт BLDC мотортой харьцуулахад тэдгээр нь дараахь давуу талуудтай.

  • өндөр үр ашигтай;
  • маш сайн гүйцэтгэл;
  • эргэлтийн хурдыг өөрчлөх боломж;
  • оч гаргадаг багс байхгүй;
  • жижиг дуу чимээ, аудио болон өндөр давтамжийн мужид хоёуланд нь;
  • найдвартай байдал;
  • моментийн хэт ачааллыг тэсвэрлэх чадвар;
  • маш сайн хэмжээс ба хүч чадлын харьцаа.

Сойзгүй мотор нь өндөр үр ашигтай. Энэ нь 93-95% хүрч чадна.

BD-ийн механик хэсгийн өндөр найдвартай байдал нь бөмбөлөг холхивч ашигладаг, сойз байхгүй гэж тайлбарладаг. Байнгын соронзыг соронзгүйжүүлэх нь маш удаан явагддаг, ялангуяа тэдгээрийг газрын ховор элемент ашиглан хийсэн бол. Одоогийн хамгаалалтын хянагч ашиглах үед энэ нэгжийн ашиглалтын хугацаа нэлээд урт байдаг. Үнэндээ BLDC моторын ашиглалтын хугацааг бөмбөлөг холхивчийн ашиглалтын хугацаагаар тодорхойлж болно.

BLDC-ийн сул тал нь хяналтын системийн нарийн төвөгтэй байдал, өндөр өртөг юм.

Өргөдөл

BDTP-ийн хэрэглээний чиглэлүүд нь дараах байдалтай байна.

  • загваруудыг бий болгох;
  • эм;
  • автомашины үйлдвэрлэл;
  • Газрын тос, байгалийн хийн үйлдвэр;
  • Цахилгаан хэрэгсэл;
  • цэргийн техник.

Хэрэглээ Нисэх онгоцны загварын мэдээллийн санхүч чадал, хэмжээгээрээ ихээхэн давуу талтай. Speed-400 төрлийн ердийн коммутаторын мотор болон ижил ангиллын Astro Flight 020 BDTP-ийн харьцуулалтаас харахад эхний төрлийн мотор 40-60% -ийн үр ашигтай ажилладаг. Ижил нөхцөлд хоёр дахь хөдөлгүүрийн үр ашиг 95% хүрч чадна. Тиймээс мэдээллийн санг ашиглах нь загварын эрчим хүчний хэсэг эсвэл түүний нислэгийн хугацааг бараг 2 дахин нэмэгдүүлэх боломжтой болгодог.

Ашиглалтын явцад дуу чимээ багатай, халаалт байхгүй тул BLDC нь анагаах ухаан, ялангуяа шүдний эмчилгээнд өргөн хэрэглэгддэг.

Машинд ийм хөдөлгүүрийг ашигладаг цонх өргөгч, цахилгаан шил арчигч, гэрэл угаагч, цахилгаан суудал өргөх удирдлага.

Коммутатор эсвэл сойз оч байхгүймэдээллийн санг түгжих төхөөрөмжийн элемент болгон ашиглах боломжийг олгодог газрын тос, байгалийн хийн салбарт.

BD-ийг гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд ашиглах жишээ болгон LG-ийн шууд хүрдтэй угаалгын машиныг тэмдэглэж болно. Энэ компани нь Outrunner төрлийн RDU ашигладаг. Хөдөлгүүрийн ротор дээр 12 соронз, статор дээр 36 индуктор байдаг бөгөөд тэдгээр нь соронзон дамжуулагч гангаар хийсэн судал дээр 1 мм-ийн диаметртэй утсаар ороосон байдаг. Ороомог нь цувралаар холбогдсон, фаз бүрт 12 ширхэг. Фаз бүрийн эсэргүүцэл нь 12 Ом байна. Холл мэдрэгчийг роторын байрлал мэдрэгч болгон ашигладаг. Хөдөлгүүрийн ротор нь угаалгын машины саванд бэхлэгдсэн байна.

Энэхүү хөдөлгүүрийг компьютерийн хатуу диск, CD, DVD хөтчүүд, микро электрон төхөөрөмжүүдийн хөргөлтийн систем зэрэгт өргөн ашигладаг.

Жижиг, дунд хүчин чадалтай BD-ийн зэрэгцээ том BLDC моторууд нь хүнд даацын, далай тэнгисийн болон цэргийн үйлдвэрүүдэд улам бүр ашиглагдаж байна.

Өндөр хүчин чадалтай мэдээллийн санг АНУ-ын Тэнгисийн цэргийн хүчинд зориулан боловсруулсан. Жишээлбэл, Powertec нь 2000 эрг / мин хурдтай 220 кВт-ын BDHP-ийг бүтээсэн. Хөдөлгүүрийн эргэлт нь 1080 Нм хүрдэг.

Эдгээр салбаруудаас гадна DB-ийг машин хэрэгсэл, пресс, хуванцар боловсруулах шугамын төсөл, түүнчлэн салхины эрчим хүч, далайн түрлэгийн энергийг ашиглахад ашигладаг.

Онцлог шинж чанарууд

Хөдөлгүүрийн үндсэн шинж чанарууд:

  • нэрлэсэн эрчим хүч;
  • хамгийн их хүч;
  • хамгийн их гүйдэл;
  • хамгийн их ажиллах хүчдэл;
  • хамгийн дээд хурд(эсвэл Кв коэффициент);
  • ороомгийн эсэргүүцэл;
  • урагшлах өнцөг;
  • үйл ажиллагааны горим;
  • ерөнхий хэмжээс ба жингийн шинж чанархөдөлгүүр.

Хөдөлгүүрийн гол үзүүлэлт нь түүний нэрлэсэн хүч, өөрөөр хэлбэл хөдөлгүүрийн урт хугацааны туршид үйлдвэрлэсэн хүч юм.

Хамгийн их хүч- энэ бол хөдөлгүүр нь эвдрэлгүйгээр богино хугацаанд өгч чадах хүч юм. Жишээлбэл, дээр дурдсан Astro Flight 020 сойзгүй моторын хувьд энэ нь 250 Вт байна.

Хамгийн их гүйдэл. Astro 020 нислэгийн хувьд 25 А байна.

Хамгийн их ажиллах хүчдэл– моторын ороомгийн тэсвэрлэх хүчдэл. Astro Flight 020-ийн хувьд ажиллах хүчдэлийн хүрээг 6-аас 12 В хүртэл тохируулсан.

Хөдөлгүүрийн хамгийн дээд хурд. Заримдаа паспорт нь Kv коэффициентийг заадаг - вольт дахь хөдөлгүүрийн эргэлтийн тоо. Astro нислэгийн хувьд 020 Kv= 2567 r/V. Энэ тохиолдолд хамгийн их хурдыг энэ коэффициентийг хамгийн их ажиллах хүчдэлээр үржүүлж тодорхойлж болно.

Ихэвчлэн ороомгийн эсэргүүцэлХөдөлгүүрийн хувьд Ом-ын аравны нэг буюу мянганы нэг юм. Astro Flight 020 R= 0.07 Ом. Энэ эсэргүүцэл нь BLDC моторын үр ашигт нөлөөлдөг.

Урьдчилсан өнцөгороомог дээрх сэлгэн залгах хүчдэлийн урьдчилгааг илэрхийлнэ. Энэ нь ороомгийн эсэргүүцлийн индуктив шинж чанартай холбоотой юм.

Үйл ажиллагааны горим нь урт эсвэл богино хугацааны байж болно. Урт хугацааны горимд хөдөлгүүр удаан хугацаанд ажиллах боломжтой. Үүний зэрэгцээ үүнээс үүссэн дулааныг бүрэн гадагшлуулж, хэт халдаггүй. Моторууд нь ийм горимд, жишээлбэл, сэнс, конвейер эсвэл урсдаг шатаар ажилладаг. Богино хугацааны горимыг цахилгаан шат, цахилгаан сахлын машин зэрэг төхөөрөмжүүдэд ашигладаг. Эдгээр тохиолдолд хөдөлгүүр нь богино хугацаанд ажиллаж, дараа нь удаан хугацаанд хөргөнө.

Хөдөлгүүрийн мэдээллийн хуудас нь түүний хэмжээ, жинг харуулж байна. Үүнээс гадна, жишээлбэл, загварын нисэх онгоцонд зориулагдсан хөдөлгүүрүүдийн хувьд буух хэмжээ, босоо амны диаметрийг өгсөн болно. Ялангуяа Astro Flight 020 хөдөлгүүрт дараах шинж чанаруудыг өгсөн болно.

  • урт нь 1.75";
  • диаметр нь 0.98";
  • босоо амны диаметр 1/8";
  • жин 2.5 унц.

Дүгнэлт:

  1. Загварчлах, янз бүрийн техникийн бүтээгдэхүүн, үйлдвэрлэл, батлан ​​хамгаалах технологид BLDC-ийг ашигладаг бөгөөд электрон хэлхээгээр эргэдэг соронзон орон үүсдэг.
  2. Дизайнаар BLDC моторууд нь дотоод (орох) эсвэл гадаад (давдагч) роторын зохион байгуулалттай байж болно.
  3. Бусад BLDC мотортой харьцуулахад тэдгээр нь хэд хэдэн давуу талтай бөгөөд тэдгээрийн гол нь сойз, оч байхгүй, өндөр үр ашигтай, өндөр найдвартай байдал юм.


Үүнтэй төстэй нийтлэлүүд