ჯაგრისების ძრავები

ჯაგრისების გარეშე ელექტროძრავები მოდელირებაში შედარებით ცოტა ხნის წინ, ბოლო 5-7 წლის განმავლობაში შემოვიდა. კოლექტორის ძრავებისგან განსხვავებით, ისინი იკვებება სამფაზიანი ალტერნატიული დენით. ჯაგრისების ძრავებიუფრო ეფექტურად მუშაობენ ფართო არჩევანირევოლუციები და მეტი მაღალი ეფექტურობის... ამავდროულად, ძრავის დიზაინი უფრო მარტივია, მას არ აქვს ჯაგრისის შეკრება და არ არის საჭირო მოვლა... შეიძლება ითქვას, რომ ჯაგრისების ძრავები პრაქტიკულად არ ცვივა. ჯაგრისების გარეშე ძრავების ღირებულება ოდნავ უფრო მაღალია, ვიდრე დავარცხნილი. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ყველა უფუჭ ძრავა აღჭურვილია საკისრებით და, როგორც წესი, უკეთესი ხარისხისაა. თუმცა, ფასის სხვაობა კარგს შორის კოლექტორის ძრავადა იმავე კლასის უჯაგრის ძრავა არც ისე დიდია.

დიზაინის მიხედვით, brushless ძრავები იყოფა ორ ჯგუფად: inrunner (გამოითქმის "inrunner") და outrunner (გამოითქმის "outrunner"). პირველი ჯგუფის ძრავებს აქვთ გრაგნილები, რომლებიც მდებარეობს კორპუსის შიდა ზედაპირის გასწვრივ და შიგნით მბრუნავი მაგნიტური როტორი. მეორე ჯგუფის ძრავებს - "გადასასვლელებს", აქვთ ფიქსირებული გრაგნილები, ძრავის შიგნით, რომლის გარშემოც ბრუნავს სხეული მის შიდა კედელზე მოთავსებული. მუდმივი მაგნიტები... ჯაგრისების ძრავებში გამოყენებული მაგნიტების ბოძების რაოდენობა შეიძლება განსხვავდებოდეს. ბოძების რაოდენობის მიხედვით შეგიძლიათ განსაჯოთ ძრავის ბრუნვისა და სიჩქარის შესახებ. ძრავებს ორპოლუსიანი როტორებით აქვთ უმაღლესი სიჩქარეროტაცია ყველაზე დაბალი ბრუნვის დროს. დიზაინის მიხედვით, ეს ძრავები შეიძლება იყვნენ მხოლოდ "ინტერნერები". ეს ძრავები ხშირად იყიდება წინასწარ დამონტაჟებული. პლანეტარული გადაცემათა კოლოფი, რადგან მათი რევოლუციები ძალიან მაღალია პროპელერის პირდაპირი ბრუნვისთვის. ზოგჯერ ასეთი ძრავები გამოიყენება გადაცემათა კოლოფის გარეშე - მაგალითად, ისინი აყენებენ სარბოლო თვითმფრინავის მოდელებს. მეტი ბოძების მქონე ძრავებს აქვთ დაბალი ბრუნვის სიჩქარე, მაგრამ უფრო მაღალი ბრუნვის მომენტი. ეს ძრავები იძლევა დიდი დიამეტრის პროპელერების გამოყენებას გადაცემათა კოლოფების საჭიროების გარეშე. ზოგადად, დიდი დიამეტრის, მცირე სიმაღლის პროპელერები, შედარებით დაბალ ბრუნზე, უზრუნველყოფენ მაღალ ბიძგს, მაგრამ ანიჭებენ მოდელს დაბალ სიჩქარეს, ხოლო მცირე დიამეტრის პროპელერები დიდი სიჩქარით მაღალი ბრუნებიუზრუნველყოს მაღალი სიჩქარე შედარებით დაბალი ბიძგით. ამრიგად, მრავალპოლუსიანი ძრავები იდეალურია მოდელებისთვის, რომლებსაც სჭირდებათ მაღალი ბიძგები და წონა თანაფარდობა, ხოლო ბიპოლარული მექანიზმების გარეშე იდეალურია მაღალსიჩქარიანი მოდელებისთვის. ძრავისა და პროპელერის უფრო ზუსტი შერჩევისთვის გარკვეული მოდელი, შეგიძლიათ გამოიყენოთ სპეციალური პროგრამა MotoCalc.

იმის გამო, რომ ჯაგრისების ძრავები იკვებება ალტერნატიული დენით, მუშაობისთვის მათ სჭირდებათ სპეციალური კონტროლერი (რეგულატორი), რომელიც გარდაქმნის პირდაპირ დენს ბატარეებიდან ალტერნატიულ დენად. უფურჩო ძრავების რეგულატორები არის პროგრამირებადი მოწყობილობები, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ აკონტროლოთ ყველაფერი თქვენს ცხოვრებაში. მნიშვნელოვანი პარამეტრებიძრავა. ისინი საშუალებას იძლევა არა მხოლოდ შეცვალონ ძრავის სიჩქარე და მიმართულება, არამედ საჭიროებიდან გამომდინარე უზრუნველყონ გლუვი ან მკვეთრი დაწყება, მაქსიმალური დენის შეზღუდვა, "მუხრუჭის" ფუნქცია და ძრავის სხვა დახვეწილი პარამეტრები. მოდელიერი. რეგულატორის დასაპროგრამებლად, მოწყობილობები გამოიყენება მის კომპიუტერთან დასაკავშირებლად ან შიგ საველე პირობებიეს შეიძლება გაკეთდეს გადამცემისა და სპეციალური ჯემპერის გამოყენებით.

არსებობს უამრავი მწარმოებელი ჯაგრისების ძრავებისა და რეგულატორების მათთვის. ჯაგრისების გარეშე ძრავები ასევე ძალიან განსხვავდება დიზაინითა და ზომით. უფრო მეტიც, თვითწარმოებაბოლო წლების განმავლობაში საკმაოდ გავრცელებული გახდა დისკ დისკების ნაწილებზე და სხვა სამრეწველო უფუჭ ძრავებზე დაფუძნებული ჯაგრისების ძრავები. ალბათ ამ მიზეზით, დღეს უფუჭ ძრავებს ასეთი მიახლოებითიც კი არ აქვთ ზოგადი კლასიფიკაციაროგორც კოლექციონერი ძმები. მოკლედ შევაჯამოთ. დღეს, ჯაგრისიანი ძრავები ძირითადად გამოიყენება იაფფასიან ჰობი მოდელებზე, ან სპორტული მოდელები საწყისი დონის... ეს ძრავები არის იაფი, მარტივი საოპერაციო და მაინც წარმოადგენს მოდელში ელექტროძრავის ყველაზე გავრცელებულ ტიპს. ისინი იცვლება ჯაგრისების გარეშე ძრავებით. ერთადერთი შემაკავებელი ფაქტორი მაინც მათი ფასია. გუბერნატორთან ერთად 30-70%-ით ძვირი ღირს უჯაგრისებური ძრავა. თუმცა, ელექტრონიკისა და ძრავების ფასები ეცემა და მხოლოდ დროის საკითხია კოლექტორის ძრავების ეტაპობრივი გადაადგილება სამოდელო ინდუსტრიიდან.

AVR492: ჯაგრისების ძრავის კონტროლი პირდაპირი დენი AT90PWM3-ით

Გამორჩეული მახასიათებლები:

• ზოგადი ინფორმაცია BLDC ძრავის შესახებ
• იყენებს დენის ეტაპის კონტროლერს
• აპარატურის დანერგვა
• პროგრამის კოდის ნიმუში

შესავალი

აპლიკაციის ეს შენიშვნა აღწერს, თუ როგორ უნდა დანერგოთ ჯაგრისები DC ძრავის კონტროლერი (BLDC ძრავა) პოზიციის სენსორების გამოყენებით, რომელიც დაფუძნებულია AT90PWM3 AVR მიკროკონტროლერზე.

მაღალი ხარისხის AVR მიკროკონტროლერის ბირთვი, რომელიც შეიცავს დენის სტადიის კონტროლერს, საშუალებას იძლევა დანერგოს მაღალსიჩქარიანი ფუნჯი DC ძრავის მართვის მოწყობილობა.

ეს დოკუმენტი იძლევა მოკლე აღწერას უფუჭების DC ძრავის მუშაობის შესახებ და დეტალურადაა BLDC ძრავის კონტროლი შეხების რეჟიმში და ასევე შეიცავს აღწერას. სქემატური დიაგრამა ATAVRMC100-ის საცნობარო დიზაინი, რომელზეც დაფუძნებულია ეს განაცხადის შენიშვნა.

ასევე განხილულია პროგრამული უზრუნველყოფის იმპლემენტაცია პროგრამული უზრუნველყოფის მიერ განხორციელებული კონტროლის მარყუჟით, რომელიც დაფუძნებულია PID კონტროლერზე. გადართვის პროცესის გასაკონტროლებლად, ვარაუდობენ, რომ გამოიყენება მხოლოდ ჰოლის ეფექტზე დაფუძნებული პოზიციის სენსორები.

ოპერაციული პრინციპი

BLDC ძრავების გამოყენების სფეროები მუდმივად იზრდება, რაც დაკავშირებულია მათ რიგ უპირატესობებთან:

1. მრავალმხრივი შეკრების არარსებობა, რაც ამარტივებს ან თუნდაც გამორიცხავს შენარჩუნებას.
2. თაობა დასრულდა დაბალი დონეაკუსტიკური და ელექტრული ხმაური უნივერსალური დავარცხნილი DC ძრავებთან შედარებით.
3. საშიშ გარემოში (აალებადი პროდუქტებით) მუშაობის უნარი.
4. წონის და ზომის მახასიათებლების და სიმძლავრის კარგი თანაფარდობა ...

ამ ტიპის ძრავები ხასიათდება როტორის მცირე ინერციით, რადგან გრაგნილები განლაგებულია სტატორზე. კომუტაცია ელექტრონულად კონტროლდება. გადართვის მომენტები განისაზღვრება ან პოზიციის სენსორების ინფორმაციით, ან გრაგნილების მიერ წარმოქმნილი უკანა ემფ-ის გაზომვით.

სენსორების გამოყენებით კონტროლისას, BLDC ძრავა ჩვეულებრივ შედგება სამი ძირითადი ნაწილისგან: სტატორის, როტორისა და ჰოლის სენსორებისგან.

კლასიკური სამფაზიანი BLDC ძრავის სტატორი შეიცავს სამ გრაგნილს. ბევრ ძრავში გრაგნილები იყოფა რამდენიმე ნაწილად, ბრუნვის ტალღის შესამცირებლად.

ნახაზი 1 გვიჩვენებს ელექტრული სტატორის ეკვივალენტური წრე. იგი შედგება სამი გრაგნილისაგან, რომელთაგან თითოეული შეიცავს სერიულად დაკავშირებულ სამ ელემენტს: ინდუქციურობას, წინააღმდეგობას და საპირისპირო ემფ.

BLDC ძრავის როტორი შედგება მუდმივი მაგნიტების ლუწი რაოდენობისგან. როტორში მაგნიტური პოლუსების რაოდენობა ასევე გავლენას ახდენს მოედანის ზომაზე და ბრუნვის ტალღის ტალღაზე. Როგორ დიდი რაოდენობითბოძები, უფრო მცირე ზომისბრუნვის ნაბიჯი და ნაკლები ბრუნვის ტალღა. შეიძლება გამოყენებულ იქნას მუდმივი მაგნიტები 1..5 ბოძიანი წყვილით. ზოგიერთ შემთხვევაში, ბოძების წყვილების რაოდენობა იზრდება 8-მდე (სურათი 2).

გრაგნილები მუდმივად დამონტაჟებულია და მაგნიტი ბრუნავს. BLDC როტორს ახასიათებს უფრო მსუბუქი წონა ჩვეულებრივი როტორთან შედარებით უნივერსალური ძრავაპირდაპირი დენი, რომელშიც გრაგნილები განლაგებულია როტორზე.

დარბაზის სენსორი

სამი ჰოლის სენსორი ჩაშენებულია ძრავის კორპუსში როტორის პოზიციის შესაფასებლად. სენსორები დამონტაჟებულია ერთმანეთის მიმართ 120 ° კუთხით. ამ სენსორების დახმარებით შესაძლებელია 6 სხვადასხვა გადართვის განხორციელება.

ფაზის გადართვა დამოკიდებულია ჰოლის სენსორების მდგომარეობაზე.

გრაგნილების მიწოდების ძაბვის მიწოდება იცვლება ჰოლის სენსორების გამომავალი მდგომარეობის შეცვლის შემდეგ. ზე სწორი შესრულებასინქრონიზებული კომუტაცია, ბრუნი რჩება დაახლოებით მუდმივი და მაღალი.

ფაზის გადართვა

სამფაზიანი BLDC ძრავის მუშაობის გამარტივებული აღწერის მიზნით, განვიხილავთ მხოლოდ მის ვერსიას სამი გრაგნილით. როგორც ადრე იყო ნაჩვენები, ფაზის გადართვა დამოკიდებულია ჰოლის სენსორების გამომავალ მნიშვნელობებზე. როდესაც ძაბვა სწორად გამოიყენება ძრავის გრაგნილებზე, იქმნება მაგნიტური ველი და იწყება როტაცია. გადართვის მართვის ყველაზე გავრცელებული და მარტივი მეთოდი, რომელიც გამოიყენება BLDC ძრავების გასაკონტროლებლად, არის ჩართვის-გამორთვის წრე, სადაც გრაგნილი ან გამტარია ან არა. მხოლოდ ორი გრაგნილის ერთდროულად ჩართვაა შესაძლებელი, ხოლო მესამე გამორთულია. გრაგნილების დენის რელსებთან დაკავშირება იწვევს ელექტრული დენის გადინებას. ეს მეთოდიეწოდება ტრაპეციული გადართვა ან ბლოკის გადართვა.

BLDC ძრავის გასაკონტროლებლად გამოიყენება დენის ეტაპი, რომელიც შედგება 3 ნახევრად ხიდისგან. დენის სტადიის დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე 4.

Hall-ის სენსორების წაკითხული მნიშვნელობების მიხედვით, განისაზღვრება რომელი კლავიშები უნდა დაიხუროს.

ძრავები გამოიყენება ტექნოლოგიის მრავალ სფეროში. იმისათვის, რომ ძრავის როტორი ბრუნავდეს, უნდა იყოს მბრუნავი მაგნიტური ველი. ჩვეულებრივ DC ძრავებში, ეს როტაცია ხორციელდება მექანიკურადკოლექტორზე მოცურების ჯაგრისების გამოყენებით. ეს ქმნის ნაპერწკლებს და, გარდა ამისა, ჯაგრისების ხახუნისა და ცვეთის გამო, ეს ძრავები მუდმივ მოვლას საჭიროებს.

ტექნოლოგიების განვითარების წყალობით შესაძლებელი გახდა მბრუნავი მაგნიტური ველის გენერირება ელექტრონულად, რომელიც განსახიერებული იყო უჯაგრის პირდაპირი დენის ძრავებში (BRMT).

მოწყობილობა და მუშაობის პრინციპი

BDPT-ის ძირითადი ელემენტებია:

• როტორირომელზედაც დამაგრებულია მუდმივი მაგნიტები;
• სტატორირომელზედაც დამონტაჟებულია გრაგნილები;
• ელექტრონული კონტროლერი.

დიზაინის მიხედვით, ასეთი ძრავა შეიძლება იყოს ორი ტიპის:

შიდა როტორით (ჩამოსული)

გასული

პირველ შემთხვევაში, როტორი ბრუნავს სტატორის შიგნით, ხოლო მეორეში, როტორი ბრუნავს სტატორის გარშემო.

Inrunner ტიპის ძრავაგამოიყენება მაშინ, როდესაც საჭიროა მისი მიღება მაღალი სიჩქარეროტაცია. ამ ძრავას აქვს უფრო მარტივი სტანდარტული დიზაინირომელიც იძლევა ძრავის დასამონტაჟებლად სტაციონარული სტატორის გამოყენების საშუალებას.

Outrunner ძრავაშესაფერისია დიდი ბრუნვის მოპოვებისთვის ზე დაბალი ბრუნები... ამ შემთხვევაში, ძრავა დამონტაჟებულია ფიქსირებული ღერძის გამოყენებით.

Inrunner ტიპის ძრავა- მაღალი ბრუნი, დაბალი ბრუნვის მომენტი. Outrunner ძრავა- დაბალი ბრუნი, მაღალი ბრუნვის მომენტი.

DC ძრავში ბოძების რაოდენობა შეიძლება განსხვავებული იყოს. ძრავის ზოგიერთი მახასიათებლის შეფასება შეიძლება ბოძების რაოდენობის მიხედვით. მაგალითად, ძრავას 2-პოლუსიანი როტორით აქვს უფრო მაღალი სიჩქარე და დაბალი ბრუნვის მომენტი. ბოძების გაზრდილი რაოდენობის მქონე ძრავებს აქვთ უფრო მაღალი ბრუნვის მომენტი, მაგრამ რევოლუციების ნაკლები რაოდენობა. როტორის ბოძების რაოდენობის შეცვლით, შეგიძლიათ შეცვალოთ ძრავის სიჩქარე. ამრიგად, ძრავის დიზაინის შეცვლით, მწარმოებელს შეუძლია შეარჩიოს ძრავის საჭირო პარამეტრები ბრუნვისა და სიჩქარის თვალსაზრისით.

BDPT-ის ოფისი

სიჩქარის რეგულატორი, გარეგნობა

ჯაგრისების გარეშე ძრავის გასაკონტროლებლად გამოიყენეთ სპეციალური კონტროლერი - ძრავის ლილვის ბრუნვის სიჩქარის რეგულატორიპირდაპირი დენი. მისი ამოცანაა საჭირო დროს საჭირო ძაბვის გამომუშავება და მიწოდება სწორ გრაგნილზე. 220 ვ ქსელიდან მომუშავე მოწყობილობების კონტროლერში, ყველაზე ხშირად გამოიყენება ინვერტორული წრე, რომელშიც დენი გარდაიქმნება 50 ჰც სიხშირით, ჯერ პირდაპირ დენად, შემდეგ კი სიგნალებად პულსის სიგანის მოდულაცია (PWM). მძლავრი ელექტრონული კონცენტრატორები ბიპოლარულ ტრანზისტორებზე ან სხვა დენის ელემენტებზე გამოიყენება სტატორის გრაგნილების მიწოდების ძაბვისთვის.

ძრავის სიმძლავრე და სიჩქარე რეგულირდება იმპულსების მუშაობის ციკლის შეცვლით და, შესაბამისად, ძრავის სტატორის გრაგნილებისთვის მიწოდებული ძაბვის ეფექტური მნიშვნელობით.

სიჩქარის კონტროლერის სქემატური დიაგრამა. K1-K6 - კლავიშები D1-D3 - როტორის პოზიციის სენსორები (ჰოლის სენსორები)

დროული კავშირი მნიშვნელოვანი საკითხია. ელექტრონული გასაღებებითითოეულ გრაგნილზე. ამის უზრუნველსაყოფად კონტროლერმა უნდა განსაზღვროს როტორის პოზიცია და მისი სიჩქარე... ასეთი ინფორმაციის მისაღებად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ოპტიკური ან მაგნიტური სენსორები (მაგ. დარბაზის სენსორები), ასევე საპირისპირო მაგნიტური ველები.

უფრო გავრცელებული გამოყენება დარბაზის სენსორები, რომელიც რეაგირება მაგნიტური ველის არსებობაზე... სენსორები მოთავსებულია სტატორზე ისე, რომ მათზე მოქმედებს როტორის მაგნიტური ველი. ზოგიერთ შემთხვევაში, სენსორები დამონტაჟებულია მოწყობილობებში, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ სენსორების პოზიცია და, შესაბამისად, დაარეგულიროთ დრო.

როტორის სიჩქარის კონტროლერები ძალიან მგრძნობიარეა მასში გამავალი დენის სიძლიერის მიმართ. თუ აიღებ დატენვის ბატარეაუფრო მაღალი გამომავალი დენით, რეგულატორი დაიწვება! აირჩიეთ მახასიათებლების სწორი კომბინაცია!

Დადებითი და უარყოფითი მხარეები

შედარებით ჩვეულებრივი ძრავები BDPT-ს აქვს შემდეგი უპირატესობები:

• მაღალი ეფექტურობის;
• მაღალი დონის შესრულება;
• სიჩქარის შეცვლის შესაძლებლობა;
• არ არის ნაპერწკალი ჯაგრისები;
• დაბალი ხმა, როგორც აუდიო, ასევე მაღალი სიხშირის დიაპაზონში;
• საიმედოობა;
• ბრუნვის გადატვირთვის უნარი;
• შესანიშნავი ზომისა და სიმძლავრის თანაფარდობა.

ჯაგრისების ძრავა ძალიან ეფექტურია. შეიძლება მიაღწიოს 93-95%-ს.

აღმოჩენის განყოფილების მექანიკური ნაწილის მაღალი საიმედოობა აიხსნება იმით, რომ იგი იყენებს ბურთულ საკისრებს და არ არის ჯაგრისები. მუდმივი მაგნიტების დემაგნიტიზაცია საკმაოდ ნელია, განსაკუთრებით თუ ისინი დამზადებულია იშვიათი დედამიწის ელემენტების გამოყენებით. მიმდინარე დაცვის კონტროლერში გამოყენებისას, ამ განყოფილების მომსახურების ვადა საკმაოდ გრძელია. რეალურად BCD ძრავის მომსახურების ვადა შეიძლება განისაზღვროს ბურთის საკისრების მომსახურების ვადით.

BDPT-ის უარყოფითი მხარეა საკონტროლო სისტემის სირთულე და მაღალი ღირებულება.

განაცხადი

BDTP გამოყენების სფეროებია:

• მოდელების შექმნა;
• წამალი;
• საავტომობილო ინდუსტრია;
• ნავთობისა და გაზის მრეწველობა;
• ტექნიკა;
• სამხედრო ტექნიკა.

გამოყენება DB თვითმფრინავის მოდელებისთვისიძლევა მნიშვნელოვან უპირატესობას სიმძლავრისა და ზომების თვალსაზრისით. ჩვეულებრივის შედარება კოლექტორის ძრავატიპი Speed-400 და იმავე კლასის Astro Flight 020 BJTP აჩვენებს, რომ პირველი ტიპის ძრავას აქვს 40-60% ეფექტურობა. მეორის ეფექტურობაძრავა იმავე პირობებში შეიძლება მიაღწიოს 95% -ს. ამრიგად, OBD-ის გამოყენება შესაძლებელს ხდის მოდელის ენერგიის განყოფილების სიმძლავრის ან მისი ფრენის დროის თითქმის გაორმაგებას.

დაბალი ხმაურის და მუშაობის დროს გათბობის ნაკლებობის გამო, BDPT-ები ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში, განსაკუთრებით სტომატოლოგიაში.

მანქანებში ასეთი ძრავები გამოიყენება მინის ამწეები, ელექტრო საწმენდები, ფარების სარეცხი საშუალებები და სავარძლების ამწევის ელექტრო კონტროლი.

კოლექტორის ნაკლებობა და ჯაგრისების რკალისაშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ DB, როგორც საკეტი მოწყობილობების ელემენტები ნავთობისა და გაზის ინდუსტრიაში.

როგორც საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში მონაცემთა ბაზის გამოყენების მაგალითი, შეიძლება აღინიშნოს სარეცხი მანქანაპირდაპირი წამყვანი დრამი LG-სგან. ეს კომპანია იყენებს Outrunner ტიპის BJTP-ს. ძრავის როტორზე არის 12 მაგნიტი, ხოლო სტატორზე 36 ინდუქტორი, რომლებიც 1 მმ დიამეტრის მავთულით არის გადახვეული მაგნიტური გამტარი ფოლადისგან დამზადებულ ბირთვებზე. ხვეულები დაკავშირებულია სერიულად, 12 ცალი ფაზაში. თითოეული ფაზის წინააღმდეგობა არის 12 ohms. ჰოლის სენსორი გამოიყენება როტორის პოზიციის სენსორად. ძრავის როტორი მიმაგრებულია სარეცხი მანქანის ავზზე.

ეს ძრავა ფართოდ გამოიყენება კომპიუტერების მყარ დისკებში, რაც მათ კომპაქტურს ხდის, CD და DVD დისკებში და მიკროელექტრონული მოწყობილობების გაგრილების სისტემებში და სხვა.

მცირე და საშუალო ზომის DB-ების გარდა, მსხვილი DBPT-ები სულ უფრო ხშირად გამოიყენება მძიმე მრეწველობაში, გემებსა და სამხედრო მრეწველობაში.

DB მაღალი სიმძლავრეშექმნილია აშშ-ს საზღვაო ძალებისთვის. მაგალითად, Powertec-მა შეიმუშავა 220 კვტ BDTP 2000 ბრ/წთ სიჩქარით. ძრავის ბრუნვის მომენტი 1080 ნიუტონმეტრს აღწევს.

ამ ტერიტორიების გარდა, DBs გამოიყენება ჩარხების, პრესის, პლასტმასის დამუშავების ხაზების პროექტებში, ასევე ქარის ენერგიასა და მოქცევის ტალღების ენერგიის გამოყენებაში.

სპეციფიკაციები

ძრავის ძირითადი მახასიათებლები:

• რეიტინგული სიმძლავრე;
• მაქსიმალური სიმძლავრე;
• მაქსიმალური დენი;
• მაქსიმუმი სამუშაო ძაბვა ;
• მაქსიმალური სიჩქარე(ან კვ კოეფიციენტი);
• გრაგნილის წინააღმდეგობა;
• ტყვიის კუთხე;
• სამუშაო რეჟიმი;
• საერთო წონის მახასიათებლებიძრავა.

ძრავის მთავარი მაჩვენებელია მისი ნომინალური სიმძლავრე, ანუ ძრავის მიერ გამომუშავებული სიმძლავრე მისი მუშაობის დიდი ხნის განმავლობაში.

მაქსიმალური სიმძლავრე- ეს არის სიმძლავრე, რომელიც ძრავას შეუძლია მოკლე დროში დაშლის გარეშე მისცეს. მაგალითად, Astro Flight 020 ზემოხსენებული ჯაგრისების ძრავისთვის, ეს არის 250 ვატი.

მაქსიმალური დენი... ასტრო ფრენისთვის 020, ეს არის 25 ა.

მაქსიმალური სამუშაო ძაბვა- ძაბვა, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს ძრავის გრაგნილებს. Astro Flight 020 დაყენებულია სამუშაო ძაბვის დიაპაზონზე 6-დან 12 ვ-მდე.

ძრავის მაქსიმალური სიჩქარე... ზოგჯერ პასპორტში მითითებულია Kv კოეფიციენტი - ძრავის ბრუნვის რაოდენობა ვოლტზე. ასტრო ფრენისთვის 020 კვ = 2567 ბრ/წთ. Ამ შემთხვევაში მაქსიმალური რაოდენობარევოლუციები შეიძლება განისაზღვროს ამ ფაქტორის მაქსიმალურ სამუშაო ძაბვაზე გამრავლებით.

ჩვეულებრივ გრაგნილის წინააღმდეგობაძრავებისთვის, ეს არის Ohm-ის მეათედი ან მეათასედი. ასტრო ფრენისთვის 020, R = 0.07 ohms. ეს წინააღმდეგობა გავლენას ახდენს BDPT-ის ეფექტურობაზე.

ტყვიის კუთხეწარმოადგენს გრაგნილებზე ძაბვების გადართვის წინსვლას. იგი დაკავშირებულია გრაგნილის წინააღმდეგობის ინდუქციურ ბუნებასთან.

მუშაობის რეჟიმი შეიძლება იყოს გრძელვადიანი ან მოკლევადიანი. გრძელვადიანი მუშაობისას ძრავას შეუძლია დიდი ხნის განმავლობაში იმუშაოს. ამ შემთხვევაში მის მიერ გამომუშავებული სითბო მთლიანად იფანტება და არ თბება. ამ რეჟიმში, ძრავები მუშაობენ, მაგალითად, ვენტილატორები, კონვეიერები ან ესკალატორები. ხანმოკლე რეჟიმი გამოიყენება ისეთი მოწყობილობებისთვის, როგორიცაა ლიფტი, ელექტრო საპარსი. ამ შემთხვევაში, ძრავა მუშაობს მცირე ხნით და შემდეგ დიდი დროკლებულობს.

ძრავის პასპორტში მითითებულია მისი ზომები და წონა. გარდა ამისა, მაგალითად, თვითმფრინავების მოდელებისთვის განკუთვნილი ძრავებისთვის, სადესანტო ზომებიდა ლილვის დიამეტრი. კერძოდ, Astro Flight 020 ძრავისთვის მოცემულია შემდეგი მახასიათებლები:

• სიგრძე არის 1,75";
• დიამეტრი არის 0,98";
• ლილვის დიამეტრი არის 1/8 ”;
• წონა არის 2,5 უნცია.

დასკვნები:

1. სიმულაციაში, სხვადასხვა ტექნიკურ პროდუქტში, ინდუსტრიაში და თავდაცვის ტექნოლოგიაში, გამოიყენება BDPT-ები, რომლებშიც მბრუნავი მაგნიტური ველი წარმოიქმნება ელექტრონული სქემით.
2. მათი დიზაინის მიხედვით, BDPT-ები შეიძლება იყოს შიდა (შემომავალი) და გარე (გარეგანი) როტორის განლაგებით.
3. სხვა ძრავებთან შედარებით, BDPT-ს აქვს მთელი რიგი უპირატესობები, რომელთაგან მთავარია ჯაგრისების და რკალის არარსებობა, მაღალი ეფექტურობა და მაღალი საიმედოობა.

ჯაგრის გარეშე DC ძრავის (BKDP) მუშაობის პრინციპი ცნობილია ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში, და brushless ძრავები ყოველთვის იყო ტრადიციული გადაწყვეტილებების საინტერესო ალტერნატივა. ამის მიუხედავად, მსგავსი ელექტრო მანქანებიმხოლოდ XXI საუკუნეში ჰპოვეს ფართო გამოყენება ტექნოლოგიაში. ფართო განხორციელების გადამწყვეტი ფაქტორი იყო BDKP-ის დისკის კონტროლის ელექტრონიკის ღირებულების მრავალჯერადი შემცირება.

კოლექტორის ძრავის პრობლემები

ფუნდამენტურ დონეზე, ნებისმიერი ელექტროძრავის ამოცანაა ელექტრო ენერგიის მექანიკურ ენერგიად გადაქცევა. არის ორი ძირითადი ფიზიკური მოვლენებიელექტრო მანქანების მოწყობილობის საფუძველში:

ძრავა შექმნილია ისე, რომ თითოეულ მაგნიტზე წარმოქმნილი მაგნიტური ველები ყოველთვის ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან, რაც აძლევს როტორის ბრუნვას. ტრადიციულ DC ძრავას აქვს ოთხი ძირითადი ნაწილი:

• სტატორი (სტაციონარული ელემენტი მაგნიტების რგოლით);
• არმატურა (მბრუნავი ელემენტი გრაგნილით);
• ნახშირბადის ჯაგრისები;
• კოლექციონერი.

ეს დიზაინი ითვალისწინებს არმატურის და კოლექტორის ბრუნვას იმავე ლილვზე სტაციონარული ჯაგრისების მიმართ. დენი მიედინება წყაროდან დატვირთული ზამბარის გავლით კარგი კონტაქტიჯაგრისები კომუტატორზე, რომელიც ანაწილებს ელექტროენერგიას არმატურის გრაგნილებს შორის. ამ უკანასკნელში გამოწვეული მაგნიტური ველი ურთიერთქმედებს სტატორის მაგნიტებთან, რაც იწვევს სტატორის ბრუნვას.

მთავარი მინუსი ტრადიციული ძრავაის ფაქტი, რომ ჯაგრისებზე მექანიკური კონტაქტის უზრუნველყოფა შეუძლებელია ხახუნის გარეშე. სიჩქარის მატებასთან ერთად პრობლემა უფრო ძლიერად იჩენს თავს. კოლექტორის შეკრება დროთა განმავლობაში ცვდება და ასევე მიდრეკილია რკალისა და მაიონიზაციისკენ. გარემო ჰაერი... ამრიგად, წარმოების სიმარტივისა და დაბალი ღირებულების მიუხედავად, ასეთ ელექტროძრავებს აქვთ გადაულახავი უარყოფითი მხარეები:

• ჯაგრისების ტარება;
• ელექტრული ჩარევა რკალის გამო;
• შეზღუდვები მაქსიმალური სიჩქარე;
• მბრუნავი ელექტრომაგნიტის გაგრილების სირთულეები.

პროცესორის ტექნოლოგიის და დენის ტრანზისტორების გამოჩენამ დიზაინერებს საშუალება მისცა დაეტოვებინათ მექანიკური გადართვის განყოფილება და შეცვალონ როტორისა და სტატორის როლი DC ელექტროძრავაში.

ბდკპ-ს მოქმედების პრინციპი

ვ ჯაგრის გარეშე ძრავა, მისი წინამორბედისგან განსხვავებით, მექანიკური გადამრთველის როლს ასრულებს ელექტრონული გადამყვანი. ეს შესაძლებელს ხდის BDKP-ის „გადაბრუნებული შიგნიდან გარეთ“ სქემის განხორციელებას - მისი გრაგნილები განლაგებულია სტატორზე, რაც გამორიცხავს კოლექტორის საჭიროებას.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მთავარი ფუნდამენტური განსხვავებაშორის კლასიკური ძრავადა BDKP არის ის, რომ სტაციონარული მაგნიტებისა და მბრუნავი ხვეულების ნაცვლად, ეს უკანასკნელი შედგება სტაციონარული გრაგნილებისა და მბრუნავი მაგნიტებისაგან. იმისდა მიუხედავად, რომ მასში თავად გადართვა ხდება ანალოგიურად, მისი ფიზიკური დანერგვა brushless დისკებში ბევრად უფრო რთულია.

მთავარი საკითხია ჯაგრისების გარეშე ძრავის ზუსტი კონტროლი, გრაგნილების ცალკეული მონაკვეთების გადართვის სწორი თანმიმდევრობისა და სიხშირის გათვალისწინებით. ეს პრობლემა კონსტრუქციულად გადაიჭრება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ შესაძლებელია როტორის მიმდინარე პოზიციის მუდმივი განსაზღვრა.

ელექტრონიკის მიერ დამუშავებისთვის საჭირო მონაცემები მიიღება ორი გზით.:

• ლილვის აბსოლუტური პოზიციის გამოვლენა;
• სტატორის გრაგნილებში გამოწვეული ძაბვის გაზომვით.

პირველი მეთოდით კონტროლის განსახორციელებლად, ყველაზე ხშირად გამოიყენება ან ოპტიკური წყვილი ან სტატორზე დამაგრებული ჰოლის სენსორები, რომლებიც რეაგირებენ როტორის მაგნიტურ ნაკადზე. მთავარი უპირატესობა მსგავსი სისტემებილილვის პოზიციის შესახებ ინფორმაციის შეგროვება არის მათი შესრულება თუნდაც ძალიან დაბალი სიჩქარითდა დასვენების დროს.

სენსორული კონტროლი კოჭებში ძაბვის შესაფასებლად მოითხოვს როტორის მინიმუმ როტაციას. მაშასადამე, ასეთ დიზაინებში გათვალისწინებულია რეჟიმი ძრავის დასაწყებად ბრუნვამდე, რომლის დროსაც შეიძლება შეფასდეს ძაბვა გრაგნილებზე, ხოლო მდუმარე მდგომარეობა შემოწმდება მაგნიტური ველის გავლენის ანალიზით საცდელ დენის იმპულსებზე, რომლებიც გადის. ხვეულები.

მიუხედავად ყველა ზემოთ ჩამოთვლილი დიზაინის სირთულისა, ჯაგრისების გარეშე ძრავებისულ უფრო და უფრო მეტ პოპულარობას იძენენ მათი შესრულების და კოლექციონერისთვის მიუწვდომელი მახასიათებლების გამო. BDKP-ის ძირითადი უპირატესობების მოკლე ჩამონათვალი კლასიკურთან შედარებით ასე გამოიყურება:

• ჯაგრისის ხახუნის გამო მექანიკური ენერგიის დანაკარგების არარსებობა;
• მუშაობის შედარებითი ხმაურობა;
• როტორის დაბალი ინერციის გამო აჩქარების სიმარტივე და ბრუნვის შენელება;
• ზუსტი ბრუნვის კონტროლი;
• თბოგამტარობის გამო გაგრილების ორგანიზების შესაძლებლობა;
• მაღალი სიჩქარით მუშაობის უნარი;
• გამძლეობა და საიმედოობა.

თანამედროვე აპლიკაცია და პერსპექტივები

ბევრი მოწყობილობაა, რომლებისთვისაც მუშაობის დროის გაზრდა კრიტიკულია. ასეთ აღჭურვილობაში BDKP-ის გამოყენება ყოველთვის გამართლებულია, მიუხედავად მათი შედარებით მაღალი ფასი... ეს შეიძლება იყოს წყლისა და საწვავის ტუმბოები, ტურბინები კონდიციონერებისა და ძრავების გაგრილებისთვის და ა.შ. ჯაგრისების ძრავები გამოიყენება ელექტროენერგიის ბევრ მოდელში. სატრანსპორტო საშუალება... დღესდღეობით, საავტომობილო ინდუსტრია სერიოზულად აკეთებს ფოკუსირებას ჯაგრისების ძრავებზე.

BDKP იდეალურია მცირე დისკებისთვის, რომლებიც მუშაობენ რთული პირობებიან მაღალი სიზუსტით: მიმწოდებელი და ქამარი კონვეიერები, სამრეწველო რობოტები, პოზიციონირების სისტემები. არის სფეროები, რომლებშიც უსადავო ძრავები დომინირებენ: მყარი დისკები, ტუმბოები, ჩუმი ვენტილატორები, პატარა ტექნიკა, CD/DVD დისკები. დაბალი წონა და მაღალი სიმძლავრის გამომუშავება BDKP-ს ასევე უქმნის საფუძველს თანამედროვე უსადენო ხელის ხელსაწყოების წარმოებისთვის.

შეიძლება ითქვას, რომ მნიშვნელოვანი პროგრესია ელექტროძრავების სფეროში. ციფრული ელექტრონიკის ფასის მუდმივმა კლებამ განაპირობა ტენდენცია უფუჭ ძრავების ფართო გამოყენებისკენ ტრადიციული ძრავების ჩანაცვლებისთვის.

ჯაგრის გარეშე DC ძრავას აქვს სამფაზიანი გრაგნილი სტატორზე და მუდმივი მაგნიტი როტორზე. მბრუნავი მაგნიტური ველი იქმნება სტატორის გრაგნილით, რომლითაც მაგნიტური როტორი იწყებს მოძრაობას. მბრუნავი მაგნიტური ველის შესაქმნელად, სტატორის გრაგნილზე გამოიყენება სამფაზიანი ძაბვის სისტემა, რომელსაც შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული ფორმა და იქმნება. სხვადასხვა გზები... მიწოდების ძაბვების ფორმირება (გრიგლების გადართვა) უწყვეტი DC ძრავისთვის ხორციელდება სპეციალიზებული ელექტრონიკის ერთეულებით - ძრავის კონტროლერი.

შეუკვეთეთ ჯაგრისების ძრავაჩვენს კატალოგში

უმარტივეს შემთხვევაში, გრაგნილები წყვილში უკავშირდება წყაროს მუდმივი ძაბვადა როდესაც როტორი ბრუნავს სტატორის გრაგნილის მაგნიტური ველის ვექტორის მიმართულებით, ძაბვა უკავშირდება სხვა წყვილ გრაგნილს. ამ შემთხვევაში სტატორის მაგნიტური ველის ვექტორი განსხვავებულ პოზიციას იკავებს და როტორის ბრუნვა გრძელდება. დადგენისთვის შესაფერისი მომენტიშემდეგი გრაგნილების დამაკავშირებლად გამოიყენება როტორის პოზიციის სენსორი, უფრო ხშირად, ვიდრე სხვები, გამოიყენება ჰოლის სენსორები.

შესაძლო ვარიანტები და სპეციალური შემთხვევები

დღესდღეობით ხელმისაწვდომი ჯაგრისების ძრავები სხვადასხვა დიზაინშია.

აღსრულებით სტატორის გრაგნილიშეიძლება გამოირჩეოდეს ძრავები კლასიკური გრაგნილი ჭრილობით ფოლადის ბირთვზე და ძრავები ღრუ ცილინდრული გრაგნილით ფოლადის ბირთვის გარეშე. კლასიკურ გრაგნილს აქვს გაცილებით მაღალი ინდუქციურობა, ვიდრე ღრუ ცილინდრული გრაგნილი და, შესაბამისად, უფრო გრძელი დროის მუდმივი. ამის გამო, ერთის მხრივ, ღრუ ცილინდრული გრაგნილი იძლევა დენის (და, შესაბამისად, ბრუნვის) უფრო დინამიურ ცვლილებას, მეორეს მხრივ, ძრავის კონტროლერიდან მუშაობისას დაბალი სიხშირის PWM მოდულაციის გამოყენებით დენის ტალღების გასაქრობად. , საჭიროა უფრო დიდი რეიტინგის ფილტრის ჩოკები (და, შესაბამისად, უფრო დიდი ზომის). გარდა ამისა, კლასიკურ გრაგნილს, როგორც წესი, აქვს შესამჩნევად მაღალი მაგნიტური დამაგრების ბრუნვა, ასევე დაბალი ეფექტურობა, ვიდრე ღრუ ცილინდრული გრაგნილი.

კიდევ ერთი განსხვავება, რომლითაც ისინი იყოფა სხვადასხვა მოდელებიძრავები - ეს არის როტორისა და სტატორის შედარებითი პოზიცია - არის შიდა როტორის ძრავები და ძრავები გარე როტორი... შიდა როტორის ძრავებს ჩვეულებრივ აქვთ უფრო მაღალი სიჩქარე და ინერციის როტორის დაბალი მომენტი, ვიდრე გარე როტორის მოდელებს. შედეგად, შიდა როტორის ძრავებს უფრო მაღალი დინამიკა აქვთ. გარე როტორის ძრავებს ხშირად აქვთ ოდნავ უფრო მაღალი ბრუნვის მაჩვენებელი იმავე ძრავის გარე დიამეტრისთვის.

განსხვავებები სხვა ტიპის ძრავებისგან

განსხვავებები კოლექტორის DCT-ებისგან. როტორზე გრაგნილის დაყენებამ შესაძლებელი გახადა ჯაგრისების და კოლექტორის მიტოვება და ამით მოძრავი ნივთების მოშორება. ელექტრული კონტაქტი, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს მუდმივი მაგნიტების მქონე DC ძრავების საიმედოობას. ამავე მიზეზით, ჯაგრისების გარეშე ძრავების სიჩქარე, როგორც წესი, მნიშვნელოვნად აღემატება მუდმივი მაგნიტების მქონე DC ძრავებს. ერთის მხრივ, ეს საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ სპეციფიკური ძალამეორეს მხრივ, ჯაგრის გარეშე ძრავა, არა ყველა ასეთი აპლიკაციისთვის მაღალი სიჩქარენამდვილად აუცილებელია

განსხვავებები მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავებისგან. როტორზე მუდმივი მაგნიტების მქონე სინქრონული ძრავები დიზაინით ძალიან ჰგავს უფურჩო DC ძრავებს, მაგრამ არსებობს მთელი რიგი განსხვავებები. პირველი, ტერმინი სინქრონული ძრავა აერთიანებს ბევრს განსხვავებული ტიპებიძრავები, რომელთაგან ზოგიერთი განკუთვნილია პირდაპირი მუშაობისთვის სტანდარტული ქსელიდან ალტერნატიული დენი, მეორე ნაწილის (მაგ. სინქრონული სერვოძრავების) მუშაობა შესაძლებელია მხოლოდ სიხშირის გადამყვანებით (ძრავის კონტროლერები). ჯაგრისების გარეშე ძრავები, თუმცა მათ აქვთ სამფაზიანი გრაგნილი სტატორზე, არ იძლევა საშუალებას პირდაპირი მუშაობაქსელის ძაბვისგან და აუცილებლად მოითხოვს შესაბამისი კონტროლერის არსებობას. გარდა ამისა სინქრონული ძრავებივივარაუდოთ ელექტროენერგიის მიწოდება სინუსოიდური ძაბვით, ხოლო ჯაგრის გარეშე ძრავები იძლევა ელექტროენერგიის მიწოდებას საფეხურის ფორმის ალტერნატიული ძაბვით (ბლოკის კომუტაცია) და ვივარაუდოთ მისი გამოყენება ნომინალურ ოპერაციულ რეჟიმებში.

როდის არის საჭირო ჯაგრისების ძრავა?

ამ კითხვაზე პასუხი საკმაოდ მარტივია - იმ შემთხვევებში, როდესაც მას აქვს უპირატესობა სხვა ტიპის ძრავებთან შედარებით. მაგალითად, თითქმის შეუძლებელია ფუნჯის გარეშე ძრავის გარეშე აპლიკაციებში, რომლებიც საჭიროებენ მაღალი სიჩქარითროტაცია: 10000 rpm-ზე მეტი. ჯაგრისების გარეშე ძრავების გამოყენება ასევე გამართლებულია იმ შემთხვევებში, როდესაც საჭიროა ძრავის ხანგრძლივი მომსახურების ვადა. იმ შემთხვევებში, როდესაც საჭიროა გადაცემათა კოლოფით ძრავიდან შეკრების გამოყენება, დაბალსიჩქარიანი ჯაგრისების ძრავების გამოყენება (ბოძების დიდი რაოდენობით) ნამდვილად გამართლებულია. მაღალსიჩქარიანი ჯაგრისების ძრავებს ამ შემთხვევაში ექნებათ გადაცემათა კოლოფის მაქსიმალურ დასაშვებ სიჩქარეზე მაღალი სიჩქარე და ამ მიზეზით მათი სრული სიმძლავრის გამოყენება შეუძლებელი იქნება. იმ აპლიკაციებისთვის, სადაც ძრავის კონტროლი რაც შეიძლება მარტივია (ძრავის კონტროლერის გამოყენების გარეშე), დახეული DC ძრავა ბუნებრივი არჩევანია.

მეორე მხრივ, პირობებში ამაღლებული ტემპერატურაან გაზრდილი რადიაცია, ვლინდება უფურჩო ძრავების სუსტი წერტილი - ჰოლის სენსორები. ჰოლის ეფექტის სენსორების სტანდარტულ მოდელებს აქვთ შეზღუდული გამოსხივების წინააღმდეგობა და სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონი. თუ ასეთ აპლიკაციაში მაინც საჭიროა უჯაგრისებური ძრავის გამოყენება, მაშინ შეკვეთით დამზადებული ვერსიები Hall-ის სენსორების ჩანაცვლებით ამ ფაქტორების მიმართ უფრო გამძლეობით გარდაუვალი ხდება, რაც ზრდის ძრავის ფასს და მიწოდების დროს.

ამ სტატიაში გვსურს ვისაუბროთ იმაზე, თუ როგორ შევქმენით ელექტროძრავა ნულიდან: იდეიდან და პირველი პროტოტიპიდან სრულფასოვან ძრავამდე, რომელმაც გაიარა ყველა ტესტი. თუ ეს სტატია თქვენთვის საინტერესო მოგეჩვენებათ, ცალკე, უფრო დეტალურად, მოგიყვებით ჩვენი მუშაობის იმ ეტაპებზე, რომლებიც ყველაზე მეტად გაინტერესებთ.

სურათზე მარცხნიდან მარჯვნივ: როტორი, სტატორი, ნაწილობრივი ძრავის შეკრება, ძრავის შეკრება

შესავალი

დღეს, განვითარების წყალობით თანამედროვე ელექტრონიკადა იშვიათ მიწიერ ლითონებზე დაფუძნებული მძლავრი მაგნიტების გამოჩენა, შესაძლებელია უფრო ძლიერი და ამავდროულად კომპაქტური და მსუბუქი "Brushless" ელექტროძრავების შექმნა. ამავდროულად, მათი დიზაინის სიმარტივის გამო, ისინი ყველაზე საიმედო ელექტროძრავებია, რაც კი ოდესმე შექმნილა. ასეთი ძრავის შექმნა ამ სტატიაში იქნება განხილული.

ძრავის აღწერა

პირველი ასეთი ძრავა ჩვენ მიერ 3D დაბეჭდილი იყო ექსპერიმენტის სახით. ელექტრო ფოლადისგან დამზადებული სპეციალური ფირფიტების ნაცვლად როტორის კორპუსისთვის და სტატორის ბირთვისთვის გამოვიყენეთ ჩვეულებრივი პლასტმასი, რომელზედაც სპილენძის ხვეული იყო დახვეული. როტორზე დამაგრებული იყო მართკუთხა კვეთის ნეოდიმის მაგნიტები. ბუნებრივია, ასეთ ძრავას არ შეეძლო მიწოდება მაქსიმალური სიმძლავრე... თუმცა, ეს საკმარისი იყო იმისთვის, რომ ძრავა ტრიალებდა 20 კმ/წთ-მდე, რის შემდეგაც პლასტმასმა ვერ გაუძლო და ძრავის როტორი აფეთქდა და მაგნიტები ირგვლივ ისროლეს. ამ ექსპერიმენტმა გვიბიძგა შეგვექმნა სრულფასოვანი ძრავა.

პირველი რამდენიმე პროტოტიპი

ჩვენ დავამზადეთ ახალი ძრავის როტორი ერთი ნეოდიმის მაგნიტისაგან ცილინდრის ფორმის. ეპოქსიდური მაგნიტი იყო მიმაგრებული საპილოტე წარმოებისას ხელსაწყოების ფოლადისგან დამუშავებულ ლილვზე.

ჩვენ ვჭრით სტატორს ლაზერით 0,5 მმ სისქის სატრანსფორმატორო ფოლადის ფირფიტებისგან. თითოეული ფირფიტა შემდეგ ფრთხილად იყო ლაქი და შემდეგ მზა სტატორი დაახლოებით 50 ფირფიტისგან იყო წებოვანი. ფირფიტები დაფარული იყო ლაქით, რათა თავიდან აეცილებინათ მოკლე ჩართვა მათ შორის და გამოირიცხოს ენერგიის დანაკარგები ფუკოს დენების გამო, რომელიც შეიძლება წარმოიშვას სტატორში.

ძრავის კორპუსი დამზადდა ორი კონტეინერის ფორმის ალუმინის ნაწილისგან. სტატორი მჭიდროდ ჯდება ალუმინის კორპუსში და კარგად ეკვრის კედლებს. ეს დიზაინი უზრუნველყოფს კარგი გაგრილებაძრავა.

მახასიათებლების გაზომვა

სტენდის მთავარი ელემენტია მძიმე დატვირთვა გამრეცხის სახით. გაზომვების დროს ძრავა ტრიალებს ამ დატვირთვას და კუთხური სიჩქარედა აჩქარება, გამომავალი სიმძლავრე და ძრავის ბრუნვა გამოითვლება.

დატვირთვის ბრუნვის სიჩქარის გასაზომად, წყვილი მაგნიტი ლილვზე და მაგნიტური ციფრული ლიანდაგი A3144 ეფუძნება დარბაზის ეფექტს. რა თქმა უნდა, შესაძლებელი იქნებოდა რევოლუციების გაზომვა უშუალოდ ძრავის გრაგნილების იმპულსებით, რადგან ეს ძრავაარის სინქრონული. თუმცა, სენსორული ვერსია უფრო საიმედოა და ის იმუშავებს ძალიან დაბალ სიჩქარეზეც კი, რომლის დროსაც პულსები გაუგებარი იქნება.

გარდა რევოლუციებისა, ჩვენს სტენდს შეუძლია კიდევ რამდენიმე მნიშვნელოვანი პარამეტრის გაზომვა:

• დენის მიწოდება (30A-მდე) დენის სენსორის გამოყენებით, რომელიც დაფუძნებულია ACS712-ის ეფექტზე;
• მიწოდების ძაბვა. იზომება უშუალოდ მიკროკონტროლერის ADC-ის მეშვეობით, ძაბვის გამყოფის მეშვეობით;
• ტემპერატურა ძრავის შიგნით / გარეთ. ტემპერატურა იზომება ნახევარგამტარული თერმისტორის საშუალებით;

შედეგად, ჩვენს სატესტო სკამს შეუძლია ნებისმიერ დროს გაზომოს შემდეგი ძრავის მახასიათებლები:

• მოხმარებული დენი;
• მოხმარებული ძაბვა;
• ენერგომოხმარება;
• გამომავალი სიმძლავრე;
• ლილვის რევოლუციები;
• მომენტი ლილვზე;
• ძალა გადადის სითბოში;
• ტემპერატურა ძრავის შიგნით.