ცოტა ისტორია:

ყველა ძრავის მთავარი პრობლემაა გადახურება. როტორი რაღაც სტატორის შიგნით ბრუნავდა და ამიტომ გადახურება სითბოს არსად წასულა. ხალხს ბრწყინვალე იდეა მოუვიდა: როტორის როტაცია კი არა, სტატორისა, რომელიც როტაციის დროს გაცივდებოდა ჰაერით. როდესაც ასეთი ძრავა შეიქმნა, იგი ფართოდ გამოიყენეს საავიაციო და გემთმშენებლობაში, და ამიტომ მას Valve Motor უწოდეს.

მალე შეიქმნა სარქვლის ძრავის ელექტრო ანალოგი. მათ მას დემონი უწოდეს კოლექტორის ძრავარადგან მას არ ჰყავდა კოლექციონერები (ჯაგრისები).

ჯაგრისის გარეშე მყოფი ელექტროძრავები ჩვენთან შედარებით ცოტა ხნის წინ, ბოლოს გამოჩნდა 10-15 წლის... კოლექტორის ძრავებისგან განსხვავებით, ისინი იკვებება სამფაზიანი მონაცვლეობით მიმდინარეობით. ჯაგრისის გარეშე ძრავები უფრო ეფექტურად მუშაობენ ფართო არჩევანი რევოლუციები და მეტი მაღალი ეფექტურობის ... ამავე დროს, ძრავის დიზაინი შედარებით მარტივია, მას არ აქვს ფუნჯის შეკრება, რომელიც მუდმივად ეშვება როტორს და ქმნის ნაპერწკლებს. შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ფუნჯის გარეშე ძრავები პრაქტიკულად არ იცვლება. ჯაგრისის ძრავების ღირებულება ოდნავ მეტია ვიდრე ჯაგრისის ძრავები. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ყველა ჯაგრისის ძრავა აღჭურვილია საკისრებით და, როგორც წესი, უკეთესი ხარისხისაა.

ტესტებმა აჩვენა:
ხრახნიანი 8x6 \u003d 754 გრამი,
როტაციის სიჩქარე \u003d 11550 rpm,
ენერგიის მოხმარება \u003d 9 ვატიანი(ხრახნის გარეშე) , 101 ვატი(ხრახნით),

ძალა და ეფექტურობა

დენის გამოანგარიშება შესაძლებელია ამ გზით:
1) მექანიკაში ენერგია გამოითვლება შემდეგი ფორმულის გამოყენებით: N \u003d F * vსადაც F არის ძალა და v არის სიჩქარე. მაგრამ რადგან ხრახნი სტატიკურ მდგომარეობაშია, მოძრაობა არ არის, გარდა ბრუნვისა. თუ ეს ძრავა დამონტაჟებულია თვითმფრინავის მოდელზე, მაშინ შესაძლებელი იქნება სიჩქარის გაზომვა (ეს არის 12 მ / წმ) და გამოითვალოს სუფთა სიმძლავრე:
N სასარგებლო \u003d 7,54 * 12 \u003d 90,48 ვატი
2) ელექტროძრავის ეფექტურობა გვხვდება შემდეგი ფორმულით: ეფექტურობა \u003d N სასარგებლო / N დახარჯული * 100%სად N ხარჯები \u003d 101 ვატი
ეფექტურობა \u003d 90,48 / 101 * 100% \u003d 90%
საშუალოდ, ჯაგრისის ძრავების ეფექტურობა რეალურია და მერყეობს 90% -ში (ამ ტიპის ძრავების მიერ მიღწეული ყველაზე მაღალი ეფექტურობაა 99.68% )

ძრავის მახასიათებლები:

ვოლტაჟი: 11,1 ვოლტი
ბრუნვა: 11550 rpm
მაქსიმალური amperage: 15 ა
Ძალა: 200 ვატიანი
წევა: 754 გრამი (ხრახნიანი 8x6)

დასკვნა:

ნებისმიერი ნივთის ფასი დამოკიდებულია მისი წარმოების მასშტაბზე. ჯაგრისის ძრავის მწარმოებლები სოკოსავით მრავლდებიან წვიმის შემდეგ. ამიტომ, მე მჯერა, რომ უახლოეს მომავალში კონტროლერების ფასი და ფუნჯია ძრავები დაეცემაროგორ დაეცა რადიო კონტროლის მოწყობილობებს ... მიკროელექტრონიკის შესაძლებლობები ყოველდღე ფართოვდება, კონტროლერების ზომა და წონა თანდათან მცირდება. შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ უახლოეს მომავალში კონტროლერები დაიწყებენ უშუალოდ ძრავების აგებას! იქნებ ვიცხოვროთ ამ დღის სანახავად ...

როდესაც დავიწყე ფუნჯი ძრავის (ბორბლის ძრავის) მართვის განყოფილების შემუშავება, ბევრი კითხვა გაჩნდა იმის შესახებ, თუ როგორ უნდა დაემთხვა ერთმანეთს ნამდვილი ძრავა სამი გრაგნილისა და მაგნიტის აბსტრაქტული სქემით, რომელზეც, როგორც წესი, ყველას ხსნის კონტროლის პრინციპს კოლექტორის ძრავები.

როდესაც დარბაზის სენსორებით ვატარებდი კონტროლს, მე ნამდვილად არ მესმოდა რა ხდებოდა ძრავაში აბსტრაქტული სამი გრაგნილისა და ორი პოლუსის მიღმა: რატომ 120 გრადუსი და რატომ არის მართვის ალგორითმი ზუსტად იგივე.

ყველაფერი თავისთავად ჩადგა, როდესაც მე დავიწყე გაუთავებელი ძრავის სენსორული კონტროლის იდეის გაგება - ტექნიკის ნამდვილ ნაწილში მიმდინარე პროცესის გაგება აპარატურის განვითარებას და კონტროლის ალგორითმის გაგებას შეუწყო ხელი.

ქვემოთ შევეცდები აღვწერო ჩემი გზა ფუნჯი საავტომობილო კონტროლის პრინციპის გასაგებად. პირდაპირი მიმდინარე.

ჯაგრისის ძრავის მუშაობისთვის აუცილებელია როტორის მუდმივი მაგნიტური ველის დაძაბვა სტატორის მბრუნავი ელექტრომაგნიტური ველის უკან, როგორც ჩვეულებრივი DC ძრავის დროს.

სტატორის მაგნიტური ველის ბრუნვა ხორციელდება გრაგნილების ჩართვით ელექტრონული მართვის ერთეულის გამოყენებით.
ჯაგრისის ძრავის დიზაინი ჰგავს სინქრონული ძრავის დიზაინს, თუ უყაყურა ძრავას აკავშირებთ სამფაზიან ქსელთან ალტერნატიული მიმდინარეობასაავტომობილო ელექტრული პარამეტრების დაკმაყოფილება, ის იმუშავებს.

ფუნჯიანი ძრავის გრაგნილების გარკვეული კომუტაცია საშუალებას იძლევა მისი კონტროლი მოხდეს პირდაპირი დენის წყაროდან. იმის გასაგებად, თუ როგორ უნდა გააკეთოთ კომუტაციური მაგიდა ფუნჯის გარეშე ძრავისთვის, უნდა გაითვალისწინოთ AC სინქრონული მანქანის კონტროლი.

სინქრონული მანქანა
სინქრონული მანქანა კონტროლდება სამფაზიანი AC ქსელიდან. ძრავას აქვს 3 ელექტრო გრაგნილი კომპენსაცია 120 ელექტრული გრადუსით.

გენერატორის რეჟიმში სამფაზიანი ძრავის დაწყების შემდეგ, მუდმივი მაგნიტური ველი იწვევს EMF– ს თითოეულ ძრავას, ძრავის გრაგნილები თანაბრად ნაწილდება, სინუსოიდული ძაბვა გამოიწვევს თითოეულ ფაზას და ეს სიგნალები იქნება პერიოდის 1/3-ით გადაინაცვლეს ერთმანეთთან (სურათი 1). EMF- ის ფორმა იცვლება სინუსოიდული კანონის შესაბამისად, სინუსოიდის პერიოდი 2P (360), რადგან საქმე გვაქვს ელექტრულ სიდიდეებთან (EMF, ძაბვა, დენა), მას ვუწოდებთ ელექტრულ გრადუსებს და გავზომოთ პერიოდს მათში.

როდესაც სამფაზიანი ძაბვა გამოიყენება ძრავაზე, დროის თითოეულ მომენტში, თითოეულ ლიკვიდაციაზე იქნება გარკვეული დენის ძალა.

თითოეული გრაგნილი წარმოქმნის მაგნიტური ველის ვექტორს, რომელიც პროპორციულია ლიკვიდაციის დენისა. 3 ვექტორის დამატებით შეგიძლიათ მიიღოთ მაგნიტური ველის ვექტორი. მას შემდეგ, რაც დროთა განმავლობაში ძრავის გრაგნილებზე მიმდინარეობა იცვლება სინუსოიალური კანონის შესაბამისად, იცვლება თითოეული გრაგნილის მაგნიტური ველის ვექტორი და შედეგად მთლიანი ვექტორი ცვლის ბრუნვის კუთხეს, ხოლო ამ ვექტორის სიდიდე უცვლელი რჩება.

ფიგურა 2 გვიჩვენებს სამფაზიანი ძრავის ერთ ელექტრულ პერიოდს, ამ პერიოდისთვის მითითებულია 3 თვითნებური მომენტი, მაგნიტური ველის ვექტორის თითოეულ ამ მომენტში ასაშენებლად, ჩვენ გადავდოთ ეს პერიოდი, 360 ელექტრული გრადუსი, წრეზე. მოათავსეთ 3 ძრავის გრაგნილი ერთმანეთთან 120 ელექტრული გრადუსით გადატანილი (სურათი 3).

ძრავის გრაგნილის შედეგად წარმოქმნილი მაგნიტური ველის ვექტორი გამოსახულია თითოეული ფაზის გასწვრივ. ვექტორის მიმართულება განისაზღვრება გრაგნილში პირდაპირი დენის მიმართულებით, თუ გრაგნილზე მიმართული ძაბვა დადებითია, მაშინ ვექტორი მიმართულია საპირისპირო მხარე გრაგნილიდან, თუ უარყოფითია, მაშინ გრაგნილის გასწვრივ. ვექტორის სიდიდე პროპორციულია ძაბვის სიდიდის ფაზაზე ეს მომენტი.
შედეგად მაგნიტური ველის ვექტორის მისაღებად საჭიროა ვექტორული მონაცემების დამატება ვექტორული დამატების კანონის შესაბამისად.
მშენებლობა მსგავსია დროის მეორე და მესამე მომენტებისთვის.

დროთა განმავლობაში, მიღებული ვექტორი შეუფერხებლად ცვლის მის მიმართულებას, ნახაზი 5 გვიჩვენებს მიღებულ ვექტორებს და აჩვენებს სტატორის მაგნიტური ველის სრულ ბრუნვას ერთ ელექტრულ პერიოდში.

ელექტრული მაგნიტური ველის ვექტორი ახდენს როტორის მუდმივი მაგნიტების მაგნიტურ ველს დროის თითოეულ მომენტში (სურათი 6).

ასე მუშაობს სინქრონული AC მანქანა.

პირდაპირი დენის წყაროს მქონე, აუცილებელია დამოუკიდებლად ჩამოყალიბდეს ერთი ელექტრული პერიოდი სამი ძრავის გრაგნილებზე მიმდინარე მიმართულებების შეცვლით. მას შემდეგ, რაც ჯაგრისის ძრავის დიზაინი იგივეა, რაც სინქრონული ძრავა, მას აქვს იდენტური პარამეტრები გენერატორის რეჟიმში, საჭიროა დავიწყოთ ნახაზი 5-დან, რომელიც გვიჩვენებს წარმოქმნილ მბრუნავ მაგნიტურ ველს.

მუდმივი ზეწოლა
DC დენის წყაროს აქვს მხოლოდ 2 მავთული "პლუს ენერგია" და "მინუს ენერგია", რაც ნიშნავს, რომ შესაძლებელია ძაბვის მიწოდება მხოლოდ სამიდან ორი გრაგნილისთვის. საჭიროა ნახაზის 5-ის მიახლოება და ყველა იმ მომენტის შერჩევა, რომელშიც შესაძლებელია სამიდან 2 ფაზის დაკავშირება.

3-ის ნაკრებიდან პერმუტაციების რაოდენობა არის 6, ამიტომ გრაგნილების შეერთების 6 ვარიანტი არსებობს.
მოდით, ასახავს კომუტაციის შესაძლო ვარიანტებს და ავირჩიოთ თანმიმდევრობა, რომელშიც ვექტორი ეტაპობრივად გადატრიალდება, სანამ პერიოდის ბოლოს მიაღწევს და თავიდან დაიწყებს.

ელექტრული პერიოდი დაითვლება პირველი ვექტორიდან.

დიაგრამა 5 გვიჩვენებს, რომ სამფაზიანი სინუსოიდული ძაბვის კონტროლის დროს მრავალი ვექტორი შეუფერხებლად ბრუნავს დროში და პირდაპირი მიმდინარეობით გადართვისას შესაძლებელია მხოლოდ 6 ვექტორის მბრუნავი ველის მიღება, ანუ შემდეგ ეტაპზე გადასვლა უნდა მოხდეს ყოველ 60 ელექტრო გრადუსზე.
დიაგრამა 7-ის შედეგები შეჯამებულია ცხრილში 1.

ცხრილი 1. საავტომობილო გრაგნილების კომუტაციის შედეგად მიღებული თანმიმდევრობა.

შედეგად მიღებული საკონტროლო სიგნალის ხედი ცხრილი 1-ის შესაბამისად ნაჩვენებია ნახაზზე 8. სადაც –V გადადის ელექტროენერგიის მინუსზე (GND), ხოლო + V გადადის ელექტროენერგიის მიწოდებაზე პლუსზე.

ამასთან, საავტომობილო ფაზებიდან რეალური სურათი იქნება სინუსოიდალური სიგნალის სურათი 1-დან. სიგნალს აქვს ტრაპეციული ფორმა, რადგან იმ მომენტში, როდესაც ძრავა არ არის დაკავშირებული, როტორის მუდმივი მაგნიტები მასზე EMF იწვევს (სურათი 9).

ოსცილოსკოპზე ასე გამოიყურება:

დიზაინის მახასიათებლები
როგორც ადრე აღვნიშნეთ, გრაგნილების 6 გადართვისთვის იქმნება ერთი ელექტრული პერიოდი 360 ელექტრული გრადუსით.
აუცილებელია ამ პერიოდის ასოცირება როტორის როტაციის რეალურ კუთხესთან. ძრავები ერთი წყვილი ბოძებით და სამ კბილიანი სტატორით იშვიათად გამოიყენება; ძრავებს აქვთ N წყვილი ბოძები.
სურათი 11 გვიჩვენებს ერთი ბოძების წყვილისა და ორი ბოძების წყვილის ძრავის მოდელებს.

ძრავას ორი წყვილი ბოძი აქვს 6 გრაგნილი, თითოეული გრაგნილი დაწყვილებული, 3 გრაგნილის თითოეული ჯგუფი ერთმანეთისგან ანაზღაურდება 120 ელექტრული გრადუსით. სურათი 12 ბ. გადაიდო ერთი პერიოდი 6 გრაგნილისთვის. გრაგნილები U1-U2, V1-V2, W1-W2 ურთიერთდაკავშირებულია და დიზაინში წარმოადგენს 3 ფაზის გამომავალ მავთულს. სიმარტივისთვის, კავშირები არ არის ნაჩვენები, მაგრამ გახსოვდეთ, რომ U1-U2, V1-V2, W1-W2 იგივეა.

დიაგრამა 12, ცხრილი 1-ის მონაცემების საფუძველზე, აჩვენებს ვექტორებს ერთი და ორი წყვილი ბოძებისთვის.

სურათი 13 გვიჩვენებს ვექტორებს, რომლებიც შექმნილია საავტომობილო გრაგნილების 6 კომუტაციით, ერთ ბოძზე. როტორი შედგება მუდმივი მაგნიტებისგან, 6 ნაბიჯში როტორი მოძრაობს 360 მექანიკური გრადუსით.
ფიგურა გვიჩვენებს როტორის ბოლო პოზიციებს, ორ მომიჯნავე პოზიციას შორის ინტერვალში, როტორი გადადის წინადან შემდეგ გადამრთველ მდგომარეობაში. როდესაც როტორი მიაღწევს ამ ბოლოს პოზიციას, უნდა მოხდეს შემდეგი გადართვა და როტორი მიისწრაფვის ახალი სამიზნე პოზიციისკენ, ისე რომ მისი მაგნიტური ველის ვექტორი გახდეს კოდირენტული სტატორის ელექტრომაგნიტური ველის ვექტორთან.

N პოლუსური წყვილების მქონე ძრავებში უნდა გაიაროს N ელექტრული პერიოდები სრული მექანიკური რევოლუციისთვის.
ორმაგი პოლუსის ძრავას ექნება ორი მაგნიტი S და N ბოძებით და 6 გრაგნილით (სურათი 14). 3 გრაგნილის თითოეული ჯგუფი ერთმანეთისგან კომპენსირდება 120 ელექტრული გრადუსით.

ჯაგრისის ძრავის როტორის პოზიციის განსაზღვრა
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ძრავის მუშაობისთვის საჭიროა საჭირო დროს ძაბვის მიერთება საჭირო სტატორის გრაგნილებთან. ძრავა უნდა მოხდეს ძრავის გრაგნილებზე, რაც დამოკიდებულია როტორის პოზიციაზე, ისე, რომ სტატორის მაგნიტური ველი ყოველთვის უსწრებს როტორის მაგნიტურ ველს. საავტომობილო როტორის პოზიციისა და გრაგნილების გადართვის დასადგენად გამოიყენეთ ელექტრონული ერთეული მენეჯმენტი.
როტორის პოზიციის თვალყურისდევნება შესაძლებელია რამდენიმე გზით:
1. დარბაზის სენსორების მიერ
2. უკან EMF
როგორც წესი, მწარმოებლები ძრავას ავრცელებენ დარბაზის სენსორებით, ამიტომ ეს არის კონტროლის ყველაზე გავრცელებული მეთოდი.
უკანა EMF სიგნალების შესაბამისად გრაგნილების ჩართვა საშუალებას გაძლევთ უარი თქვათ ძრავაში ჩამონტაჟებულ სენსორებზე და გამოიყენოთ როგორც ძრავის თავისუფალი ფაზის ანალიზი, როგორც სენსორი, რომელიც გამოწვეული იქნება უკანა EMF მაგნიტური ველით.

დარბაზის სენსორის უპუშო ძრავის კონტროლი
გრაგნილების სწორად გადასაადგილებლად საჭიროა ელექტრონული გრადუსების როტორის პოზიციის დაკვირვება. ამისათვის გამოიყენება დარბაზის სენსორები.
მას შემდეგ, რაც მაგნიტური ველის ვექტორის 6 მდგომარეობაა, საჭიროა 3 დარბაზის სენსორი, რომელიც წარმოადგენს ერთს აბსოლუტური შიფრატორი პოზიციები სამ ბიტიანი გამოსვლით. დარბაზის სენსორები დამონტაჟებულია ისევე, როგორც გრაგნილები, ერთმანეთისგან კომპენსაცია 120 ელექტრული გრადუსით. ეს საშუალებას აძლევს როტორის მაგნიტებს გამოიყენონ როგორც სენსორის მოქმედი ელემენტი.

ძრავის როტაციისთვის აუცილებელია სტატორის მაგნიტური ველი უსწრებდეს როტორის მაგნიტურ ველს, პოზიცია, როდესაც როტორის მაგნიტური ველის ვექტორი არის მიმართულების მიმართულებით, სტატორის მაგნიტური ველის ვექტორი არის შეზღუდული მოცემული კომუტაციისთვის, სწორედ ამ მომენტში მომდევნო კომბინაციაზე გადასვლა უნდა მოხდეს, რათა თავიდან იქნას აცილებული როტორი გაჩერებულ მდგომარეობაში.
მოდით შევადაროთ დარბაზის სენსორების სიგნალები ფაზების კომბინაციასთან, რომლებიც დაკავშირებულია (ცხრილი 2)

ცხრილი 2. დარბაზის სენსორის სიგნალების შედარება საავტომობილო ფაზის კომუტაციასთან.

უკან EMF კონტროლი
არსებობს ჯაგრისის ძრავები პოზიციის სენსორების გარეშე. როტორის პოზიცია განისაზღვრება EMF სიგნალის ანალიზით ძრავის თავისუფალ ფაზაში. დროის თითოეულ მომენტში, "+" უკავშირდება ერთ ფაზას, ელექტროენერგიის სხვა "-" - ს, ერთი ფაზები რჩება თავისუფალი. მბრუნავი, როტორის მაგნიტური ველი იწვევს EMF- ს თავისუფალ გრაგნილს. როტაციის მიმდინარეობისას, თავისუფალ ფაზაზე ძაბვა იცვლება (სურათი 17).

საავტომობილო გრაგნილის სიგნალი იყოფა 4 წერტილად:
1. გრაგნილი უკავშირდება 0-ს
2. გრაგნილი არ არის დაკავშირებული (თავისუფალი ფაზა)
3. გრაგნილი უკავშირდება მიწოდების ძაბვას
4. გრაგნილი არ არის დაკავშირებული (თავისუფალი ფაზა)
ფაზებიდან სიგნალის საკონტროლო სიგნალთან შედარებისას ჩანს, რომ შემდეგ მდგომარეობაში გადასვლის მომენტი შეიძლება გამოვლინდეს შუა წერტილის (მიწოდების ძაბვის ნახევარი) გადაკვეთით იმ ეტაპზე, რომელიც ამჟამად არ არის დაკავშირებული (სურათი 18)

კვეთის გამოვლენის შემდეგ აუცილებელია პაუზის გაკეთება და შემდეგი მდგომარეობის ჩართვა. ამ ფიგურის მიხედვით, შედგენილია გრაგნილების მდგომარეობის გადართვის ალგორითმი (ცხრილი 3).

ცხრილი 3. ალგორითმი საავტომობილო გრაგნილების გადართვისთვის

შედარება ხდება იმ მომენტში, როდესაც ძაბვა გადაკვეთს შუა წერტილს და წარმოქმნის სიგნალს მიკროკონტროლერისთვის.

საავტომობილო ფაზებიდან სიგნალის დამუშავება
ამასთან, ფაზებიდან სიგნალი PWM სიჩქარის რეგულირებისას განსხვავდება გარეგნულად და აქვს პულსის ხასიათი (სურათი 21), ასეთ სიგნალში შეუძლებელია შუა წერტილთან გადაკვეთა.

ამიტომ ეს სიგნალი უნდა გაფილტრულიყო RC ფილტრით კონვერტის მისაღებად და ასევე იყოფა შედარების მოთხოვნების შესაბამისად. მოვალეობის ციკლის ზრდასთან ერთად, PWM სიგნალი გაიზრდება ამპლიტუდაში (სურათი 22).

შუა წერტილის სქემა

სიგნალები ფაზებიდან ამოღებულია დენის შემზღუდველი რეზისტორების საშუალებით და გაერთიანებულია შემდეგი სურათი:

PWM– ს გამო, შუა წერტილის ძაბვა არ არის მუდმივი, სიგნალი ასევე უნდა გაფილტრულიყო. გამარტივების შემდეგ შუა წერტილის ძაბვა საკმარისად დიდი იქნება (ძრავის მიწოდების ძაბვის რეგიონში), იგი უნდა გაიყოს ძაბვის გამყოფი ძაბვის ნახევარზე.
ჯაგრისის ძრავა

ჯაგრისის ელექტროძრავა

სამფაზიანი ჯაგრისის ძრავის მუშაობის პრინციპი

სარქვლის ძრავა არის სინქრონული ძრავა, რომელიც დაფუძნებულია თვითმმართველობის სინქრონიზაციასთან სიხშირის რეგულირების პრინციპზე, რომლის არსია სტატორის მაგნიტური ველის ვექტორის კონტროლი როტორის პოზიციიდან გამომდინარე. სარქვლის ძრავები (ინგლისურენოვან ლიტერატურაში BLDC ან PMSM) ასევე უწოდებენ ფუნჯ DC ძრავებს, რადგან ამგვარი ძრავის კოლექტორს ჩვეულებრივ ენერგიით მუდმივი ძაბვა.

VD აღწერა

ამ ტიპის ძრავა შექმნილია DC ძრავების თვისებების გასაუმჯობესებლად. მაღალი მოთხოვნები აქტივატორები (კერძოდ, მაღალსიჩქარიანი მიკრო – დისკები ზუსტი პოზიციონირებისთვის) გამოიწვია სპეციფიკური ძრავები პირდაპირი მიმდინარე: უკონტაქტო სამფაზიანი ძრავები პირდაპირი მიმდინარე (BDPT ან BLDC). სტრუქტურულად ისინი ჰგვანან სინქრონული ძრავები ალტერნატიული მიმდინარეობა: მაგნიტური როტორი ბრუნავს ლამინირებულ სტატორში სამფაზიანი გრაგნილებით. მაგრამ RPM არის დატვირთვისა და სტატორის ძაბვის ფუნქცია. ეს ფუნქცია ხორციელდება სტატორის გრაგნილების გადართვით, რაც დამოკიდებულია როტორის კოორდინატებზე. BDPT ხელმისაწვდომია ცალკეული სენსორებით როტორზე და ცალკეული სენსორების გარეშე. დარბაზის სენსორები გამოიყენება როგორც ცალკეული სენსორები. თუ დიზაინი ცალკეული სენსორების გარეშეა, მაშინ სტატორის გრაგნილები მოქმედებს, როგორც აფიქსირებს ელემენტს. როდესაც მაგნიტი ბრუნავს, როტორი იწვევს EMF– ს სტატორის გრაგნილებში, რის შედეგადაც ხდება დენი. როდესაც ერთი გრაგნილი გამორთულია, იზომება და დამუშავებულია სიგნალი, რომელიც მასში იყო გამოწვეული. ეს ალგორითმი მოითხოვს სიგნალის პროცესორს. BDPS დამუხრუჭების და უკუქცევისთვის, არ არის საჭირო ხიდის სიმძლავრის საპირისპირო წრე - საკმარისია კონტროლის იმპულსების გამოყენება სტატორის გრაგნილებზე საპირისპირო თანმიმდევრობით.

მთავარი განსხვავება HP- ს და სინქრონულ ძრავას შორის არის მისი თვითსინქრონიზაცია DPR- ის დახმარებით, რის შედეგადაც HP- ში, ველის ბრუნვის სიხშირე პროტორული სიჩქარის პროპორციულია.

სტატორი

ჯაგრისის ძრავის სტატორი

სტატორს აქვს ტრადიციული დიზაინი და მსგავსია ინდუქციური მანქანის სტატორისა. იგი შედგება კორპუსისგან, ბირთვიდან, რომელიც დამზადებულია ელექტრული ფოლადისაგან და სპილენძის გრაგნილისგან, ასახული ღარები ღერძის გარშემო. გრაგნილების რაოდენობა განსაზღვრავს საავტომობილო ფაზების რაოდენობას. თვითმმართველობის დასაწყებად და ბრუნვისთვის საკმარისია ორი ეტაპი - სინუსი და კოსინუსი. როგორც წესი, HP არის სამფაზიანი, ნაკლებად ხშირად ოთხფაზიანი.

სტატორის გრაგნილებში ბრუნვის გაყვანის მეთოდის მიხედვით, ძრავები განასხვავებენ ტრაპეციული (BLDC) და სინუსოიდალური (PMSM) ფორმის უკუ ელექტროძრავით. მომარაგების მეთოდის მიხედვით, შესაბამისი ტიპის ძრავაში ფაზური ელექტროენერგია ასევე ტრაპეციულად ან სინუსოიდულად იცვლება.

როტორი

როტორი მზადდება მუდმივი მაგნიტების გამოყენებით და მას, როგორც წესი, აქვს ორიდან რვა წყვილი ბოძი მონაცვლეობით ჩრდილოეთ და სამხრეთ პოლუსებთან.

თავდაპირველად, ფეროტის მაგნიტებს იყენებდნენ როტორის დასამზადებლად. ისინი საერთო და იაფია, მაგრამ ფორმა არ აქვთ დაბალი დონე მაგნიტური ინდუქცია. დღესდღეობით იშვიათი დედამიწის შენადნობების მაგნიტები პოპულარობას იძენს, რადგან ისინი მიიღებენ მიღებას მაღალი დონე მაგნიტური ინდუქცია და შეამციროს როტორის ზომა.

როტორის პოზიციის სენსორი

როტორის პოზიციის სენსორი (RPR) იძლევა უკუკავშირს როტორის პოზიციის შესახებ. მისი მოქმედება შეიძლება ეფუძნებოდეს სხვადასხვა პრინციპებს - ფოტოელექტრული, ინდუქციური, ჰოლის ეფექტი და ა.შ. ყველაზე პოპულარულია დარბაზის სენსორები და ფოტოელექტრულიები, რადგან ისინი პრაქტიკულად ინერციულია და საშუალებას გაძლევთ მოიცილოთ არხის დაგვიანება უკუკავშირი როტორის პოზიციით.

ფოტოელექტრული სენსორი, თავისი კლასიკური ფორმით, შეიცავს სამ ფიქსირებულ ფოტოდეტექტორს, რომლებიც თანმიმდევრულად იკეტება როტერთან სინქრონულად მბრუნავი ჩამკეტით. ეს ნაჩვენებია ნახაზზე 1 (ყვითელი წერტილი). DPR– დან მიღებული ბინარული კოდი აღრიცხავს როტორის ექვს განსხვავებულ პოზიციას. სენსორის სიგნალები საკონტროლო მოწყობილობის მიერ გარდაიქმნება საკონტროლო ძაბვების კომბინაციაში, რომლებიც აკონტროლებენ დენის გადამრთველებს, ისე, რომ ძრავის მუშაობის თითოეულ ციკლში (ფაზაში) ორი ჩამრთველი ჩართულია და სამი არმატურის გრაგნილიდან ორი უკავშირდება ქსელი სერიულად. წამყვანის გრაგნილები U, V, W განლაგებულია სტატორზე 120 ° -იანი ცვლაით და მათი დასაწყისი და ბოლოები დაკავშირებულია ისე, რომ გასაღებების გადართვისას შეიქმნება მაგნიტური ველების მბრუნავი გრადიენტი.

HP კონტროლის სისტემა

მართვის სისტემა შეიცავს დენის ჩამრთველებს, ხშირად ტერისტორებს ან ელექტროენერგიით იზოლირებულ კარიბჭის ტრანზისტორებს. მათგან იკრიბება ძაბვის ინვერტორი ან მიმდინარე ინვერტორი. გასაღებების მართვის სისტემა, როგორც წესი, ხორციელდება მიკროკონტროლერის გამოყენებით, ძრავის კონტროლის გამოთვლითი ოპერაციების დიდი რაოდენობით.

როგორ მუშაობს VD

HP მუშაობის პრინციპი ემყარება იმ ფაქტს, რომ HP კონტროლერი ამუშავებს სტატორის გრაგნილებს ისე, რომ სტატორის მაგნიტური ველის ვექტორი ყოველთვის ორთოგონალურია როტორის მაგნიტური ველის ვექტორთან. პულსის სიგანის მოდულაციის (PWM) გამოყენებით, კონტროლერი აკონტროლებს HP- ის გრაგნილებში მიმდინარე დინებას, ანუ სტატორის მაგნიტური ველის ვექტორი რეგულირდება HP როტორზე მოქმედი ბრუნვა. ვექტორებს შორის კუთხის ნიშანი განსაზღვრავს როტორზე მოქმედი მომენტის მიმართულებას.

კომუტაცია ხდება ისე, რომ როტორის აგზნების ნაკადი იყოს F 0 მუდმივად ინახებოდა არმატურის ნაკადის მიმართ. არმატურის ნაკადის და აგზნების ურთიერთქმედების შედეგად იქმნება ბრუნვა მ, რომელიც ცდილობს როტორის გადაბრუნებას ისე, რომ არმატურისა და აგზნების ნაკადები დაემთხვეს, მაგრამ როდესაც როტორი იბრუნებს DPR– ის მოქმედებით, გრაგნილები ირთვება და არმატურის ნაკადი გადადის შემდეგ საფეხურზე.

ამ შემთხვევაში, შედეგად მიღებული ვექტორი გადაადგილდება და სტაციონარული იქნება როტორის ნაკადის მიმართ, რაც ქმნის ბრუნვას ძრავის ლილვზე.

მუშაობის საავტომობილო რეჟიმში, სტატორის MDS წინ უსწრებს როტორის MDS- ს 90 ° -იანი კუთხით, რომელიც შენარჩუნებულია DPR– ის გამოყენებით. დამუხრუჭების რეჟიმში, სტატორის MDS ჩამორჩება როტორის MDS- ს, 90 ° -იანი კუთხე ასევე შენარჩუნებულია DPR– ის გამოყენებით.

ძრავის მართვა

HP კონტროლერი არეგულირებს ბრუნვას, რომელიც მოქმედებს როტორზე PWM მნიშვნელობის შეცვლით.

განსხვავებით ფუნჯის ძრავა პირდაპირი მიმდინარე, HP- ში ჩართვა ხორციელდება და კონტროლდება ელექტრონიკის საშუალებით.

გავრცელებულია საკონტროლო სისტემები, რომლებიც ახორციელებენ პულსის სიგანის რეგულირების ალგორითმებს და პულსის სიგანის მოდულაციას HP კონტროლისთვის.

სისტემა, რომელიც უზრუნველყოფს სიჩქარის კონტროლის ფართო სპექტრს - ვექტორული მართვის მქონე ძრავებისთვის. სიხშირის გადამყვანი აკონტროლებს ძრავის სიჩქარეს და ინარჩუნებს მოცემულ დონეზე მანქანაში ნაკადის კავშირს.

ვექტორული მართვის საშუალებით ელექტროძრავის რეგულირების თავისებურებაა კონტროლირებადი კოორდინატები გაზომული სტაციონარული სისტემა კოორდინატები გარდაიქმნება მბრუნავ სისტემაში, საიდანაც გამოიყოფა მუდმივი მნიშვნელობა, კონტროლირებადი პარამეტრების ვექტორების კომპონენტების პროპორციული, რომლის მიხედვითაც იქმნება კონტროლის მოქმედებები, შემდეგ ხდება უკუ გადასვლა.

ამ სისტემების მინუსი არის კონტროლის სირთულე და ფუნქციური მოწყობილობები სიჩქარის რეგულირების ფართო სპექტრისთვის.

VD უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

ცოტა ხნის წინ, ამ ტიპის ძრავა სწრაფად იძენს პოპულარობას, აღწევს ბევრ ინდუსტრიაში. იგი გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში: საყოფაცხოვრებო ტექნიკიდან დაწყებული სარკინიგზო მანქანებით დამთავრებული.

VD თან ელექტრონული სისტემები მენეჯმენტი ხშირად აერთიანებს საუკეთესო თვისებები უკონტაქტო ძრავები და DC ძრავები.

უპირატესობები:

• ფართო სიჩქარის დიაპაზონი
• უკონტაქტო და ტექნიკური მომსახურებისაგან - დაუფარავებელი მანქანა
• გამოსადეგია ასაფეთქებელ და აგრესიულ გარემოში
• მაღალი გადატვირთვის ბრუნვა
• მაღალი ენერგოეფექტურობა (ეფექტურობა 90% -ზე მეტი)

• ხანგრძლივი სამსახურის ხანგრძლივობა, მაღალი საიმედოობა და გაზრდილი სამსახურის სიცოცხლე მოცურების ელექტრო კონტაქტების არარსებობის გამო

ნაკლოვანებები:

• შედარებით რთული ძრავის მართვის სისტემა
• მაღალი საავტომობილო ღირებულება rotor დიზაინის ძვირადღირებული მუდმივი მაგნიტის გამოყენების გამო
• ხშირ შემთხვევაში, უფრო რაციონალურია ასინქრონული ძრავის გამოყენება სიხშირის გადამყვანით.

პროგრამებისთვის, რომლებიც აერთიანებს მაქსიმალურ მისაღწევად ეფექტურობას უკიდურესად მარტივ და საიმედო ბლოკები კონტროლი (გასაღების ჩამრთველი, რომელიც არ იყენებს PWM- ს), შემდეგი მახასიათებლის გამოყოფაც შეიძლება: მიუხედავად იმისა, რომ რევოლუციები შეიძლება განსხვავდებოდეს საკონტროლო დანადგარის მიხედვით, მისაღები ეფექტურობა მიიღება მხოლოდ კუთხის სიჩქარის შედარებით ვიწრო ინტერვალში. ეს განისაზღვრება გრაგნილების ინდუქციით. თუ სიჩქარე ოპტიმალურზე დაბალია, მაგნიტური ნაკადის ლიმიტის მიღწევის შემდეგ, ამ ფაზაში დენის მუდმივი მიწოდება მხოლოდ არასაჭირო გათბობას გამოიწვევს ოპტიმალურზე მაღალი სიჩქარით, პოლუსში მაგნიტური ნაკადი მაქსიმუმს ვერ მიაღწევს ინდუქცირებით შეზღუდული დენის აწევის დროის გამო. ასეთი ძრავების მაგალითებია მოდელის ფუნჯის ნაკრები. ისინი უნდა იყვნენ ეფექტური, მსუბუქი და საიმედო და ოპტიმალური უზრუნველყოფის მიზნით კუთხის სიჩქარე მოცემული დატვირთვის მახასიათებელზე მწარმოებლები აწარმოებენ მოდელის ხაზები სხვადასხვა ინდუქციური (ბრუნვის რაოდენობა) გრაგნილით ამავდროულად, უფრო ნაკლები ძრავა შეესაბამება უფრო სწრაფ ძრავას.

იხილეთ ასევე

ბმულები

• http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/app/micros/avr/AVR440.htm AVR440: ორფაზიანი ფუნჯი DC ძრავის კონტროლი სენსორების გარეშე
• http://www.unilib.neva.ru/dl/059/CHAPTER5/Cha Chapter5.html 5.4 ვენტილირებადი ძრავები
• http://www.imafania.narod.ru/bldc.htm ფუნჯი საავტომობილო და გამოყენების შესახებ ბიჯური ძრავი როგორც ჯაგრისის გარეშე

ჯაგრისის გარეშე ძრავები

Brushless (brushless) ელექტროძრავები მოვიდა მოდელირება შედარებით ცოტა ხნის წინ, ბოლო 5-7 წლის განმავლობაში. კოლექტორის ძრავებისგან განსხვავებით, ისინი იკვებება სამფაზიანი მონაცვლეობით მიმდინარეობით. ჯაგრისის გარეშე ძრავა მუშაობს ეფექტურად უფრო ფართო სპექტრი / წთ და უფრო ეფექტურია. ამავე დროს, ძრავის დიზაინი უფრო მარტივია, არ არის ფუნჯის შეკრება და არც არის საჭირო შენარჩუნება... შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ფუნჯის გარეშე ძრავები პრაქტიკულად არ იცვლება. ჯაგრისის ძრავების ღირებულება ოდნავ მეტია ვიდრე ჯაგრისის ძრავები. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ყველა ჯაგრისის ძრავა აღჭურვილია საკისრებით და, როგორც წესი, უკეთესი ხარისხისაა. მიუხედავად ამისა, ფასის უფსკრული კარგ დავარცხნილ ძრავას და იმავე კლასის ჯაგრისის ძრავას შორის არც ისე დიდია.

დიზაინის მიხედვით, ჯაგრისის გარეშე ძრავები იყოფა ორ ჯგუფად: inrunner (გამოითქმება "inrunner") და outrunner (წარმოითქმის "outrunner"). პირველი ჯგუფის ძრავებს აქვს კორპუსის შიდა ზედაპირის გასწვრივ განლაგებული გრაგნილები და შიგნით მოძრავი მაგნიტური როტორი. მეორე ჯგუფის ძრავებს - "გარეთა" აქვთ ფიქსირებული გრაგნილები, ძრავის შიგნით, რომელთა გარშემოც სხეული ბრუნავს შიდა კედელზე განთავსებული მუდმივი მაგნიტები... მაგნიტების პოლუსების რაოდენობა, რომლებიც გამოიყენება უვარცხნელო ძრავებში შეიძლება განსხვავდებოდეს. ბოძების რაოდენობის მიხედვით შეგიძლიათ შეაფასოთ ძრავის ბრუნვის სიჩქარე და სიჩქარე. ძრავები ორ პოლუსიანი როტორებით აქვთ ყველაზე მაღალი სიჩქარე როტაცია ყველაზე დაბალ ბრუნვად. დიზაინის მიხედვით, ეს ძრავები შეიძლება იყოს მხოლოდ "სტაჟიორები". ეს ძრავები ხშირად იყიდება უკვე დამონტაჟებული მათზე. პლანეტარული გადაცემათა კოლოფი, რადგან მათი რევოლუციები ძალიან მაღალია პროპელერის პირდაპირი როტაციისთვის. ზოგჯერ ასეთ ძრავებს იყენებენ გადაცემათა კოლოფის გარეშე - მაგალითად, ისინი აყენებენ racing თვითმფრინავების მოდელებს. მეტი ბოძების მქონე ძრავებს აქვთ დაბალი ბრუნვის სიჩქარე, მაგრამ უფრო დიდი ბრუნვა. ეს ძრავები საშუალებას იძლევა გამოიყენოთ დიდი დიამეტრის პროპელერები გადაცემათა კოლოფის საჭიროების გარეშე. ზოგადად, დიდი დიამეტრის, მცირე ბრუნვის პროპელერები, შედარებით დაბალ წუთში, ქმნიან უამრავ ძალას, მაგრამ უთხარი მოდელს დაბალი სიჩქარე, ხოლო მცირე დიამეტრის პროპელერები დიდი ბიჯით მაღალი ბრუნვები უზრუნველყოს მაღალი სიჩქარე შედარებით მცირე ბიძგით. ამრიგად, მრავალსაფეხურიანი ძრავები იდეალურია მოდელებისათვის, რომელთაც სჭირდებათ მაღალი ბიძგი წონის თანაფარდობა, ხოლო ორ ბოძურიანი კოლოფის გარეშე იდეალურია ჩქაროსნული მოდელებისათვის. ძრავისა და პროპელერის უფრო ზუსტი შერჩევისთვის გარკვეული მოდელი, შეგიძლიათ გამოიყენოთ სპეციალური პროგრამა MotoCalc.

მას შემდეგ, რაც brushless ძრავები მუშაობს ალტერნატიული მიმდინარეობით, მუშაობისთვის მათ სჭირდებათ სპეციალური კონტროლერი (მარეგულირებელი), რომელიც აკუმულატორებიდან პირდაპირ ალტერნატიულ დენად აქცევს. ფუნჯი ძრავების რეგულატორები პროგრამირებადი მოწყობილობებია, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ აკონტროლოთ ყველაფერი თქვენს ცხოვრებაში. მნიშვნელოვანი პარამეტრები ძრავა ისინი საშუალებას აძლევს არა მხოლოდ შეცვალონ ძრავის სიჩქარე და მიმართულება, არამედ უზრუნველყონ, საჭიროების მიხედვით, გლუვი ან მკვეთრი სტარტი, მაქსიმალური დენის შეზღუდვა, "მუხრუჭის" ფუნქცია და ძრავის სხვა მრავალი სრულყოფილი რეგულირება მოდელის საჭიროებებისათვის. მარეგულირებლის დასაპროგრამებლად, მოწყობილობები გამოიყენება კომპიუტერთან დასაკავშირებლად, ან სისტემაში საველე პირობები ეს შეიძლება გაკეთდეს გადამცემისა და სპეციალური ჯამპერის გამოყენებით.

უამრავი ფუნჯი ძრავის მწარმოებელი და მათთვის მარეგულირებელია. ჯაგრისის გარეშე ძრავები ასევე მნიშვნელოვნად განსხვავდება დიზაინისა და ზომის მიხედვით. უფრო მეტიც, თვითწარმოება ჯაგრისის გარეშე ძრავები, რომლებიც დაფუძნებულია CD დისკებიდან და სხვა ინდუსტრიული დაუშოქრო ძრავებიდან, ბოლო წლების განმავლობაში საკმაოდ გახშირდა. ალბათ ამ მიზეზით, დღეს დაუფინჯო ძრავებს ასეთი მიახლოებითი მაჩვენებელიც კი არ აქვთ ზოგადი კლასიფიკაცია კოლექციონერი ძმებივით. მოკლედ შევაჯამოთ. დღეს, ჯაგრისის ძრავები ძირითადად გამოიყენება ჰობიის იაფ მოდელებზე, ან სპორტული მოდელები საწყისი დონის... ეს ძრავები იაფია, ადვილად მუშაობს და მაინც ყველაზე გავრცელებული ტიპის ელექტროძრავაა მოდელში. მათ ანაცვლებენ დაუფარავი ძრავები. ერთადერთი შემზღუდველი ფაქტორი მაინც მათი ფასია. მარეგულირებელთან ერთად ჯაგრისის ძრავა ღირს 30-70% -ით მეტი. ამასთან, ელექტრონიკასა და ძრავზე ფასები ეცემა და მხოლოდ დროის საკითხია, სანამ კოლექტორი ძრავები ეტაპობრივად გადაადგილდება სამოდელო ინდუსტრიიდან.

AVR492: ჯაგრისის გარეშე DC ძრავის კონტროლი AT90PWM3- ით

Გამორჩეული მახასიათებლები:

• ზოგადი ინფორმაცია BLDC ძრავის შესახებ
• იყენებს ენერგიის ეტაპის კონტროლერს
• აპარატურის განხორციელება
• პროგრამის კოდის ნიმუში

შესავალი

ამ განაცხადის აღნიშვნაში აღწერილია, თუ როგორ უნდა განვახორციელოთ ფუნჯი DC ძრავის კონტროლერი (BLDC ძრავა) პოზიციური სენსორების გამოყენებით AT90PWM3 AVR მიკროკონტროლერის საფუძველზე.

მაღალხარისხიანი AVR მიკროკონტროლის ბირთვი, რომელიც შეიცავს ენერგიის სტადიის კონტროლერს, საშუალებას იძლევა ჩქაროსნული DC ძრავის მართვის მოწყობილობის დანერგვა.

ამ დოკუმენტში მოცემულია მოკლე ფუნჯი DC ძრავის მუშაობის პრინციპის მოკლე აღწერა და დეტალურადაა მოცემული BLDC ძრავის კონტროლი სენსორულ რეჟიმში, აგრეთვე აღწერილობა სქემატური დიაგრამა ATAVRMC100– ის საცნობარო დიზაინი, რომელსაც ემყარება ეს განცხადება.

ასევე განხილულია პროგრამული უზრუნველყოფის იმპლემენტაცია PID კონტროლერის საფუძველზე. გადართვის პროცესის გასაკონტროლებლად, დაშვებულია რომ მხოლოდ ჰოლის ეფექტის საფუძველზე გამოიყენება პოზიციის სენსორები.

ოპერაციული პრინციპი

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

1. მრავალფეროვანი შეკრების არარსებობა, რაც ამარტივებს ან თუნდაც გამორიცხავს მოვლას.
2. წარმოქმნის აკუსტიკური და ელექტრული ხმაურის უფრო დაბალ დონეს, ზოგადი დანიშნულების ჯაგრისურ ძრავებთან შედარებით.
3. საშიშ გარემოში მუშაობის უნარი (აალებადი პროდუქტებით).
4. წონისა და ზომის მახასიათებლებისა და სიმძლავრის კარგი თანაფარდობა ...

ამ ტიპის ძრავებს ახასიათებს დაბალი როტორის ინერცია, რადგან გრაგნილები მდებარეობს სტატორზე. კომუტაცია ხდება ელექტრონულად. გადართვის მომენტები განისაზღვრება ან მდგომარეობის სენსორების ინფორმაციით, ან გრაგნილებით წარმოქმნილი უკანა emf გაზომვით.

როდესაც კონტროლდება სენსორების გამოყენებით, BLDC ძრავა, ძირითადად, შედგება სამი ძირითადი ნაწილისგან: სტატორის, როტორისა და დარბაზის სენსორებისგან.

კლასიკური სამფაზიანი BLDC ძრავის სტატორი შეიცავს სამ გრაგნილს. მრავალ ძრავაში ბრუნვის ტალღის შესამცირებლად გრაგნილები იყოფა რამდენიმე ნაწილად.

ნახაზი 1 გვიჩვენებს სტატორის ექვივალენტის სქემის სქემას. იგი შედგება სამი გრაგნილისგან, რომელთაგან თითოეული შეიცავს სამ ელემენტს, რომლებიც დაკავშირებულია სერიაში: ინდუქცია, წინააღმდეგობა და უკუგანვითარება.

BLDC ძრავის როტორი შედგება მუდმივი მაგნიტების ლუწი რაოდენობისგან. მაგნიტური პოლუსების რაოდენობა როტორში ასევე მოქმედებს ბრუნვის და ბრუნვის ტალღებზე. ვიდრე დიდი რაოდენობით ბოძები, მცირე ზომის როტაციის ნაბიჯი და ნაკლები ბრუნვის ტალღა. შეიძლება გამოყენებულ იქნეს მუდმივი მაგნიტები 1..5 ბოძზე. ზოგიერთ შემთხვევაში, პოლუსების წყვილი იზრდება 8-მდე (სურათი 2).

გრაგნილები სტაციონარულია და მაგნიტი ბრუნავს. BLDC როტორს ახასიათებს უფრო მსუბუქი წონა ჩვეულებრივ როტორთან შედარებით უნივერსალური საავტომობილო პირდაპირი მიმდინარე, რომელშიც გრაგნილები მდებარეობს როტორზე.

დარბაზის სენსორი

სამი დარბაზის სენსორი არის ჩასმული საავტომობილო კორპუსში როტორის პოზიციის შესაფასებლად. სენსორები დამონტაჟებულია 120 ° -ის კუთხით ერთმანეთთან. ამ სენსორებით შესაძლებელია 6 განსხვავებული გადართვა.

ფაზის გადართვა დამოკიდებულია დარბაზის სენსორების მდგომარეობაზე.

გრაგნილების მიწოდების ძაბვის მიწოდება იცვლება დარბაზის სენსორების გამოსავლის მდგომარეობების შეცვლის შემდეგ. Როდესაც სწორი აღსრულება სინქრონიზებული კომუტაცია, ბრუნვა რჩება დაახლოებით მუდმივი და მაღალი.

ფაზის გადართვა

სამფაზიანი BLDC ძრავის მუშაობის აღწერის გამარტივების მიზნით, განვიხილავთ მხოლოდ მის ვერსიას სამი გრაგნილით. როგორც ადრე იყო ნაჩვენები, ფაზის გადართვა დამოკიდებულია დარბაზის სენსორების გამომავალ მნიშვნელობებზე. ძრავის გრაგნილების სწორი ძაბვის მიწოდება, იქმნება მაგნიტური ველი და იწყება როტაცია. ყველაზე გავრცელებული და მარტივი გზით კომუტაციის კონტროლი, რომელიც გამოიყენება BLDC ძრავის გასაკონტროლებლად არის გამორთული წრე, სადაც ლიკვიდაცია ხორციელდება ან არა. ერთდროულად მხოლოდ ორი გრაგნილის გააქტიურებაა შესაძლებელი, მესამე კი გამორთულია. გრაგნილების დენის რელსებთან დაკავშირება იწვევს გაჟონვას ელექტრო მიმდინარე. ეს მეთოდი ტრაპეციული შეცვლა ან ბლოკის გადართვა.

BLDC ძრავის გასაკონტროლებლად გამოიყენება დენის ეტაპი, რომელიც შედგება 3 ნახევრად ხიდისგან. დენის ეტაპი ნაჩვენებია ნახაზზე 4.

დარბაზის სენსორების წაკითხული მნიშვნელობების მიხედვით განისაზღვრება რომელი გასაღებები უნდა დაიხუროს.

ჯაგრისის DC ძრავას აქვს სამფაზიანი გრაგნილი სტატორზე და მუდმივი მაგნიტი როტორზე. მბრუნავი მაგნიტური ველი იქმნება სტატორის გრაგნილით, რომელთან ურთიერთქმედებაში იწყება მაგნიტური როტორი. მბრუნავი მაგნიტური ველის შესაქმნელად, სტატორის გრაგნილზე გამოიყენება სამფაზიანი ძაბვის სისტემა, რომელსაც შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული ფორმა და ჩამოყალიბდეს სხვადასხვა გზები... მიწოდება ძაბვის ფორმირება (გრაგნილების შეცვლა) brushless DC ძრავისთვის ხორციელდება სპეციალიზებული ელექტრონული დანადგარების - ძრავის კონტროლერის მიერ.

შეუკვეთეთ ჯაგრისის ძრავა ჩვენს კატალოგში

უმარტივეს შემთხვევაში, გრაგნილები წყვილებში უკავშირდება მუდმივ ძაბვის წყაროს და, როდესაც როტორი ტრიალებს სტატორის გრაგნილის მაგნიტური ველის ვექტორის მიმართულებით, ძაბვა უკავშირდება სხვა წყვილი გრაგნილებს. ამ შემთხვევაში, სტატორის მაგნიტური ველის ვექტორი განსხვავებულ პოზიციას იკავებს და როტორის როტაცია გრძელდება. დასადგენად შესაფერისი მომენტი შემდეგი გრაგნილების დამაკავშირებელი, გამოიყენება როტორის პოზიციის სენსორი, უფრო ხშირად ვიდრე სხვები.

შესაძლო ვარიანტები და განსაკუთრებული შემთხვევები

დღეს ჯაგრისის გარეშე ძრავები სხვადასხვა დიზაინისაა.

აღსრულებით სტატორის გრაგნილი შესაძლებელია ფოლადის ბირთვზე კლასიკური გრაგნილის ჭრილობის მქონე ძრავებისა და ღრუ ცილინდრული გრაგნილის მქონე ძრავების გამოყოფა ფოლადის ბირთვის გარეშე. კლასიკურ გრაგნილს აქვს გაცილებით მეტი ინდუქცია, ვიდრე ღრუ ცილინდრული გრაგნილი და, შესაბამისად, უფრო გრძელი დროის მუდმივა. ამის გამო, ერთის მხრივ, ღრუ ცილინდრული გრაგნილი საშუალებას იძლევა უფრო დინამიური ცვლილება მიმდინარე (და, შესაბამისად, ბრუნვის), მეორე მხრივ, როდესაც მუშაობს საავტომობილო კონტროლერი გამოყენებით დაბალი სიხშირის PWM მოდულაცია გაათანაბროს მიმდინარე ტალღა, საჭიროა უფრო დიდი შეფასების ფილტრის ჩოკი (და, შესაბამისად, უფრო დიდი). გარდა ამისა, კლასიკურ გრაგნილს, როგორც წესი, აქვს შესამჩნევად უფრო მაღალი მაგნიტური დამჭერის ბრუნვა და ასევე დაბალი ეფექტურობა, ვიდრე ღრუ ცილინდრული გრაგნილი.

კიდევ ერთი განსხვავება, რომლითაც ისინი იყოფა სხვადასხვა მოდელები ძრავები - ეს არის როტორის და სტატორის შედარებითი პოზიცია - არსებობს შიდა როტორის ძრავები და ძრავები გარე როტორი... შიდა როტორის ძრავებს, ზოგადად, აქვთ უფრო მაღალი სიჩქარე და ინერციის დაბალი როტორის მომენტი, ვიდრე გარე როტორის მოდელებს. შედეგად, შიდა როტორის ძრავებს უფრო მაღალი დინამიკა აქვთ. გარე როტორის ძრავებს ხშირად აქვთ ოდნავ უფრო მაღალი ბრუნვის ნიშანი იგივე ძრავის გარე დიამეტრისთვის.

განსხვავებები სხვა ტიპის ძრავებისგან

განსხვავებები კოლექტორის DCT– სგან. გრაგნილის მოთავსებაზე როტორზე შესაძლებელი გახდა ჯაგრისების და კოლექტორის მიტოვება და ამით მოშორება მოძრავი ელექტრო კონტაქტი, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს DCT- ს საიმედოობას მუდმივი მაგნიტებით. იმავე მიზეზით, უპუშო ძრავების სიჩქარე, როგორც წესი, მნიშვნელოვნად აღემატება მუდმივი მაგნიტის მქონე DC ძრავებს. ერთის მხრივ, ეს საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ სპეციფიკური ძალა ჯაგრისის ძრავა, სხვა მხრივ, არა ყველა პროგრამისთვის მაღალი სიჩქარე ნამდვილად აუცილებელია

განსხვავებები მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავებისგან. მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავები როტორზე ძალიან ჰგავს დაუთოებადი DC ძრავების დიზაინს, მაგრამ არსებობს მრავალი განსხვავება. პირველი, ტერმინი სინქრონული ძრავა აერთიანებს ბევრს განსხვავებული ტიპები ძრავები, რომელთაგან ზოგი შექმნილია უშუალოდ სტანდარტული AC ქსელში მუშაობისთვის, სხვები (მაგ. სინქრონული სერვოძრავები) შეიძლება მუშაობდნენ მხოლოდ სიხშირის გადამყვანიდან (ძრავის კონტროლერები). ჯაგრისის გარეშე ძრავები, მიუხედავად იმისა, რომ მათ აქვთ სტატზატორზე სამფაზიანი გრაგნილი, დაუშვებელია პირდაპირი სამუშაო ქსელის ძაბვისგან და აუცილებლად მოითხოვს შესაბამის კონტროლერს. გარდა ამისა, სინქრონული ძრავები მიიღებენ სინუსოიდულ ძაბვის მიწოდებას, ხოლო ჯაგრისის გარეშე ძრავები საშუალებას იძლევა ნაბიჯ – ფორმის AC ძაბვის მიწოდებას (ბლოკის კოუტაცია) და მისი გამოყენება ნომინალურ საოპერაციო პირობებშიც კი.

როდის არის საჭირო ფუნჯი საავტომობილო?

ამ კითხვაზე პასუხი საკმაოდ მარტივია - იმ შემთხვევებში, როდესაც მას უპირატესობა აქვს სხვა ტიპის ძრავებთან შედარებით. მაგალითად, თითქმის შეუძლებელია ფუნჯი საავტომობილო პროგრამის გარეშე, რომელიც მოითხოვს მაღალი სიჩქარე როტაცია: 10 000 rpm– ზე მეტი. ფუნჯიანი ძრავების გამოყენება ასევე გამართლებულია იმ შემთხვევებში, როდესაც საჭიროა ძრავის ხანგრძლივობა. იმ შემთხვევებში, როდესაც საჭიროა გადაცემათა კოლოფის მქონე ძრავისგან აწყობის გამოყენება, დაბალსიჩქარიანი ჯაგრისის ძრავების გამოყენება (ბოძების დიდი რაოდენობით) ნამდვილად გამართლებულია. ჩქაროსნულ ძრავებზე ამ შემთხვევაში სიჩქარე ლიმიტზე მეტი იქნება დასაშვები სიჩქარე გადაცემათა კოლოფი და ამ მიზეზით მათი ენერგიის სრულად გამოყენება შეუძლებელი იქნება. პროგრამებისთვის, სადაც საჭიროა უმარტივესი ძრავის კონტროლი (საავტომობილო კონტროლერის გამოყენების გარეშე), ძაფიანი ძრავა ბუნებრივი არჩევანია.

მეორეს მხრივ, პირობებში მომატებული ტემპერატურა ან გამოიხატება მომატებული გამოსხივება სისუსტე ჯაგრისის ძრავები - დარბაზის სენსორები. დარბაზის ეფექტის სენსორების სტანდარტულ მოდელებს აქვთ შეზღუდული რადიაციული წინააღმდეგობა და სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონი. თუკი ასეთ განაცხადში საჭიროა ჯაგრისის ძრავის გამოყენება, გარდაუვალი გახდება შეკვეთილი ვერსიები დარბაზის სენსორების ჩანაცვლებით, უფრო მდგრადია მითითებული ფაქტორების მიმართ, რაც ზრდის ძრავის ფასს და მიწოდების დროს.