ჯაგრისის ძრავები გააუმჯობესეს სიმძლავრე კილოგრამ წონაზე (საკუთარი) და ბრუნვის სიჩქარის ფართო სპექტრი; ამ ელექტროსადგურის ეფექტურობა ასევე შთამბეჭდავია. მნიშვნელოვანია, რომ პრაქტიკულად არ მოხდეს რადიო ჩარევა ინსტალაციიდან. ეს საშუალებას აძლევს მოწყობილობას, რომელიც მგრძნობიარეა ჩარევის მიმართ, მოთავსდეს მის გვერდით, მთელი სისტემის სწორი მუშაობის შესახებ ფიქრის გარეშე.

ჯაგრისის ძრავა შეიძლება განთავსდეს და გამოყენებულ იქნას წყალშიც კი, ეს უარყოფითად არ იმოქმედებს მასზე. ასევე, მისი დიზაინი ითვალისწინებს აგრესიულ გარემოში მდებარეობას. ამასთან, ამ შემთხვევაში, წინასწარ უნდა გაითვალისწინოთ საკონტროლო განყოფილების ადგილმდებარეობა. გახსოვდეთ, რომ მხოლოდ ელექტროსადგურის ფრთხილად მუშაობით, ის მრავალი წლის განმავლობაში ეფექტურად და შეუფერხებლად იმუშავებს თქვენს წარმოებაში.

გრძელვადიანი და მოკლევადიანი ოპერაცია არის მონაცემთა ბაზის მთავარი. მაგალითად, ესკალატორის ან კონვეიერისთვის, უწყვეტი ოპერაციაა შესაფერისი, რომლის დროსაც ელექტროძრავა სტატიკურად მუშაობს მრავალი საათის განმავლობაში. ამისთვის გრძელვადიანი რეჟიმისამუშაო ითვალისწინებს გარე სითბოს გადაცემის გაზრდას: გარემოში სითბოს გამოყოფა უნდა აღემატებოდეს ელექტროსადგურის შიდა სითბოს გამოყოფას.

მოკლევადიანი მუშაობის რეჟიმში, ძრავას თავისი მუშაობის დროს არ უნდა ჰქონდეს დრო, რომ გაათბოს მაქსიმალურ ტემპერატურულ მნიშვნელობამდე, ე.ი. უნდა გამორთოთ ამ მომენტამდე. ძრავის ჩართვასა და მუშაობას შორის შესვენების დროს, მას უნდა ჰქონდეს დრო გაგრილებისთვის. ასე მუშაობს უკაბელო ძრავები ლიფტის ამწეებში, ელექტრო საპარსებში, საშრობებში, თმის საშრობებში და სხვა თანამედროვე ელექტრო მოწყობილობებში.

ძრავის გრაგნილის წინააღმდეგობა დაკავშირებულია კოეფიციენტთან სასარგებლო მოქმედებაელექტროსადგური. მაქსიმალური ეფექტურობაშეიძლება მიღწეული იყოს ყველაზე დაბალი გრაგნილი წინააღმდეგობით.

მაქსიმალური სამუშაო ძაბვა- ეს არის ზღვრული ღირებულებაძაბვა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტროსადგურის სტატორის გრაგნილზე. მაქსიმალური საოპერაციო ძაბვა პირდაპირ კავშირშია მაქსიმალური სიჩქარეძრავა და გრაგნილი მაქსიმალური დენი. მაქსიმალური მნიშვნელობაგრაგნილი მიმდინარე შემოიფარგლება გრაგნილი გადახურების შესაძლებლობით. სწორედ ამ მიზეზით არის არჩევითი, მაგრამ რეკომენდებული პირობა ელექტროძრავების მუშაობისთვის უარყოფითი ტემპერატურა გარემო... ეს საშუალებას გაძლევთ მნიშვნელოვნად აანაზღაუროთ ელექტროსადგურის გადახურება და გაზარდოთ მისი მუშაობის ხანგრძლივობა.

ძრავის მაქსიმალური სიმძლავრე არის მაქსიმალური სიმძლავრე, რომელსაც სისტემა შეუძლია მიაღწიოს რამდენიმე წამში. უნდა გავითვალისწინოთ, რომ ხანგრძლივი მუშაობაელექტროძრავა ჩართულია მაქსიმალური სიმძლავრეაუცილებლად გამოიწვევს სისტემის გადახურებას და გაუმართაობას.

რეიტინგული ძალა არის ძალა, რომლის განვითარებაც შესაძლებელია პოვერ პოინტიმწარმოებლის მიერ გამოცხადებული ოპერაციის პერიოდული ავტორიზებული პერიოდის განმავლობაში (ერთი აქტივაცია).

ფაზის წინსვლის კუთხე გათვალისწინებულია ელექტროძრავაში ფაზის გადართვის შეფერხების კომპენსაციის აუცილებლობის გამო.

ჯაგრისის ძრავა

სამფაზიანი ჯაგრისის ძრავის მუშაობის პრინციპი

სარქვლის ძრავაარის სინქრონული ძრავა, რომელიც დაფუძნებულია სიხშირის რეგულირების პრინციპზე თვით სინქრონიზაციით, რომლის არსი მდგომარეობს სტატორის მაგნიტური ველის ვექტორის კონტროლში როტორის პოზიციის მიხედვით. სარქველის ძრავები(ინგლისურენოვან ლიტერატურაში BLDC ან PMSM) ასევე უწოდებენ ჯაგრისის DC ძრავებს, რადგან ასეთი ძრავის შემგროვებელი, როგორც წესი, იკვებება DC ძაბვით.

VD აღწერა

ამ ტიპის ძრავა შექმნილია DC ძრავების თვისებების გასაუმჯობესებლად. მაღალი მოთხოვნები აქტივატორები(კერძოდ, მაღალსიჩქარიანი მიკროძრავები ზუსტი პოზიციონირებისათვის) გამოიწვია გამოყენება კონკრეტული ძრავები პირდაპირი მიმდინარე: უკონტაქტო სამფაზიანი DC ძრავები (BDCT ან BLDC). სტრუქტურულად, ისინი ემსგავსებიან AC სინქრონულ ძრავებს: მაგნიტური როტორი ბრუნავს ლამინირებულ სტატორში სამფაზიანი გრაგნილით. მაგრამ RPM არის დატვირთვისა და სტატორის ძაბვის ფუნქცია. ეს ფუნქცია ხორციელდება როტორის კოორდინატების მიხედვით სტატორის გრაგნილების გადართვით. BDPT ხელმისაწვდომია ვერსიებში როტორზე ცალკეული სენსორებით და ცალკეული სენსორების გარეშე. დარბაზის სენსორები გამოიყენება როგორც ცალკეული სენსორები. თუ დიზაინი ცალკეული სენსორების გარეშეა, მაშინ სტატორის გრაგნილები მოქმედებს როგორც ფიქსაციის ელემენტი. როდესაც მაგნიტი ბრუნავს, როტორი იწვევს EMF სტატორის გრაგნილებში, რის შედეგადაც ხდება დენი. როდესაც ერთი გრაგნილი გამორთულია, მასში გამოწვეული სიგნალი იზომება და მუშავდება. ეს ალგორითმი მოითხოვს სიგნალის პროცესორს. BDPS– ის დამუხრუჭებისა და უკუქცევისთვის, ხიდის სიმძლავრის უკანა წრე არ არის საჭირო - საკმარისია სტატორის გრაგნილებზე საკონტროლო იმპულსების გამოყენება საპირისპირო თანმიმდევრობით.

მთავარი განსხვავება VD და სინქრონული ძრავაარის მისი თვით სინქრონიზაცია DPR– ის დახმარებით, რის შედეგადაც VD– ში ველის ბრუნვის სიხშირე პროპორციულია როტორის ბრუნვის სიხშირეზე.

სტატორი

ჯაგრისის ძრავის სტატორი

სტატორი ტრადიციული დიზაინისაა და ინდუქციური მანქანის სტატორის მსგავსია. იგი შედგება სხეულისგან, ბირთვიდან, რომელიც დამზადებულია ელექტრო ფოლადისგან და სპილენძის გრაგნილი, რომელიც მოთავსებულია ღარებში ბირთვის პერიმეტრის გასწვრივ. გრაგნილების რაოდენობა განსაზღვრავს ძრავის ფაზების რაოდენობას. საკუთარი თავის დასაბრუნებლად და ბრუნვისთვის საკმარისია ორი ფაზა - სინუსი და კოსინუსი. როგორც წესი, HP არის სამფაზიანი, ნაკლებად ხშირად ოთხფაზიანი.

სტატორის გრაგნილებში შემობრუნების დაყენების მეთოდის მიხედვით, ძრავები გამოირჩევა ტრაპეციული (BLDC) და სინუსოიდული (PMSM) ფორმის საპირისპირო ელექტრომოტორული ძალით. მიწოდების მეთოდის მიხედვით, ფაზის ელექტრული დენი შესაბამის ტიპის ძრავებში ასევე იცვლება ტრაპეციულად ან სინუსოიდალურად.

როტორი

როტორი დამზადებულია მუდმივი მაგნიტების გამოყენებით და ჩვეულებრივ აქვს ორიდან რვა პოლუს წყვილი, მონაცვლეობით ჩრდილოეთ და სამხრეთ პოლუსებთან.

თავდაპირველად, ფერიტის მაგნიტები გამოიყენებოდა როტორის შესაქმნელად. ისინი ჩვეულებრივი და იაფია, მაგრამ ფორმა არ გააჩნიათ დაბალი დონემაგნიტური ინდუქცია. დღესდღეობით, იშვიათი დედამიწის შენადნობების მაგნიტები იძენს პოპულარობას, რადგან ისინი შესაძლებელს ხდიან მოპოვებას მაღალი დონემაგნიტური ინდუქცია და შეამციროს როტორის ზომა.

როტორის პოზიციის სენსორი

როტორის პოზიციის სენსორი (RPS) იძლევა უკუკავშირს როტორის პოზიციის შესახებ. მისი მოქმედება შეიძლება დაფუძნდეს სხვადასხვა პრინციპზე - ფოტოელექტრული, ინდუქციური, ჰოლის ეფექტი და სხვა. ყველაზე პოპულარულია ჰოლისა და ფოტოელექტრული სენსორები, ვინაიდან ისინი პრაქტიკულად ინერციულია და საშუალებას გაძლევთ მოშორდეთ არხის შეფერხებას უკუკავშირიროტორის პოზიციის მიხედვით.

ფოტოელექტრული სენსორი, მისი კლასიკური ფორმით, შეიცავს სამ ფიქსირებულ ფოტოდეტექტორს, რომლებიც თანმიმდევრულად იკეტება ჩამკეტით, რომელიც ბრუნავს როტორთან სინქრონულად. ეს ნაჩვენებია ფიგურაში 1 (ყვითელი წერტილი). DPR– დან მიღებული ორობითი კოდი იკავებს როტორის ექვს განსხვავებულ პოზიციას. სენსორული სიგნალები საკონტროლო მოწყობილობის მიერ გარდაიქმნება საკონტროლო ძაბვების ერთობლიობაში, რომლებიც აკონტროლებენ დენის გადამრთველებს, ასე რომ ძრავის მუშაობის თითოეულ ციკლში (ფაზაში) ორი გადამრთველი ჩართულია და სამი არმატურის გრაგნილიდან ორი სერიულად არის დაკავშირებული ქსელში. წამყვანი გრაგნილები U, V, Wგანლაგებულია სტატორზე 120 ° -იანი ცვლით და მათი დასაწყისი და ბოლოები დაკავშირებულია ისე, რომ კლავიშების გადართვისას შეიქმნას მაგნიტური ველების მბრუნავი გრადიენტი.

VD კონტროლის სისტემა

საკონტროლო სისტემა შეიცავს დენის კონცენტრატორებს, ხშირად ტირისტორებს ან IGBT დენის ტრანზისტორებს. ძაბვის ინვერტორი ან მიმდინარე ინვერტორი იკრიბება მათგან. საკვანძო კონტროლის სისტემა ჩვეულებრივ ხორციელდება მიკროკონტროლის გამოყენების საფუძველზე, ძრავის კონტროლის გამოთვლითი ოპერაციების დიდი რაოდენობის გამო.

VD ოპერაციის პრინციპი

HP– ის მუშაობის პრინციპი ემყარება იმ ფაქტს, რომ HP კონტროლერი ცვლის სტატორის გრაგნილებს ისე, რომ სტატორის მაგნიტური ველის ვექტორი ყოველთვის ორთოგონალურია როტორის მაგნიტური ველის ვექტორის მიმართ. პულსის სიგანის მოდულაციის (PWM) გამოყენებით, კონტროლერი აკონტროლებს დენის ნაკადს HP გრაგნილებში, ე.ი. სტატორის მაგნიტური ველის ვექტორი და ამით რეგულირდება HP ბრუნვის მომენტი, რომელიც მოქმედებს HP როტორზე. ვექტორებს შორის კუთხის ნიშანი განსაზღვრავს როტორზე მოქმედი მომენტის მიმართულებას.

კომუტაცია ხორციელდება ისე, რომ როტორის აღგზნების ნაკადი იყოს F 0შენარჩუნებულია მუდმივი არმატურის ნაკადის მიმართ. არმატურის ნაკადის და აღგზნების ურთიერთქმედების შედეგად იქმნება ბრუნვის მომენტი მ, რომელიც ცდილობს როტორის შემობრუნებას ისე, რომ არმატურისა და აღგზნების ნაკადები ემთხვეოდეს, მაგრამ როდესაც როტორი გადადის DPR– ის მოქმედებით, გრაგნილები იცვლება და არმატურის ნაკადი გადადის შემდეგ საფეხურზე.

ამ შემთხვევაში, შედეგად მიმდინარე ვექტორი გადაინაცვლებს და დგას როტორის ნაკადთან შედარებით, რაც ქმნის ძრავის ლილვზე ბრუნვის მომენტს.

მუშაობის საავტომობილო რეჟიმში, სტატორის MDS 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 როტორზე მოქმედ ბრუნვას PWM მნიშვნელობის შეცვლით.

განსხვავებით ფუნჯის ძრავაპირდაპირი დენი, HP– ში გადართვა ხორციელდება და კონტროლდება ელექტრონულად.

კონტროლის სისტემები, რომლებიც ახორციელებენ ალგორითმებს პულსის სიგანის რეგულირებისა და პულსის სიგანის მოდულაციისთვის HP კონტროლში, ფართოდაა გავრცელებული.

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

ვექტორული კონტროლით ელექტროძრავის რეგულირების მახასიათებელია კონტროლირებადი კოორდინატები, რომლებიც იზომება სტაციონარული სისტემაკოორდინატები გარდაიქმნება მბრუნავ სისტემად, საიდანაც გამოიყოფა მუდმივი მნიშვნელობა, პროპორციულად კონტროლირებადი პარამეტრების ვექტორების კომპონენტებისა, რომლის მიხედვითაც ხორციელდება საკონტროლო მოქმედებების ფორმირება, შემდეგ კი საპირისპირო გადასვლა.

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

VD– ს უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

ბოლო დროს, ამ ტიპის ძრავა სწრაფად იძენს პოპულარობას, აღწევს მრავალ ინდუსტრიაში. იგი გამოიყენება გამოყენების სხვადასხვა სფეროში: საყოფაცხოვრებო ტექნიკიდან დაწყებული სარკინიგზო მანქანებამდე.

VD ერთად ელექტრონული სისტემებიმენეჯმენტი ხშირად აერთიანებს საუკეთესო თვისებებიუკონტაქტო ძრავები და DC ძრავები.

უპირატესობები:

• სიჩქარის ფართო დიაპაზონი
• უკონტაქტო და ნულოვანი მოვლა - ჯაგრისის მანქანა
• შესაფერისია ასაფეთქებელი და აგრესიულ გარემოში გამოსაყენებლად
• მაღალი გადატვირთვის ბრუნვის მომენტი
• მაღალი ენერგოეფექტურობა (ეფექტურობა 90%-ზე მეტი)

• ხანგრძლივი მომსახურების ვადა, მაღალი საიმედოობადა გაიზარდა მომსახურების ვადა მოცურების ელექტრული კონტაქტების არარსებობის გამო

ნაკლოვანებები:

• ძრავის მართვის შედარებით რთული სისტემა
• ძრავის მაღალი ღირებულება ძვირადღირებული გამოყენების გამო მუდმივი მაგნიტებიროტორის დიზაინში
• ხშირ შემთხვევაში, უფრო რაციონალურია გამოიყენოს ასინქრონული ძრავა სიხშირის გადამყვანთან ერთად.

პროგრამებისთვის, რომელიც აერთიანებს მაქსიმალურ მიღწევად ეფექტურობას უკიდურესად მარტივ და საიმედო ბლოკებიკონტროლი (საკვანძო გადამრთველი, რომელიც არ იყენებს PWM), ასევე შეიძლება აღინიშნოს შემდეგი მახასიათებელი: იმისდა მიუხედავად, რომ რევოლუციები შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს საკონტროლო ერთეულის მიერ, მისაღები ეფექტურობა მიიღწევა მხოლოდ კუთხის სიჩქარის შედარებით ვიწრო დიაპაზონში. ეს განისაზღვრება გრაგნილების ინდუქციურობით. თუ სიჩქარე ოპტიმალურზე დაბალია, ამ ფაზაში მიმდინარე დენის მიწოდება, მაგნიტური ნაკადის ლიმიტის მიღწევის შემდეგ, გამოიწვევს მხოლოდ არასაჭირო გათბობას. ოპტიმალურზე მაღალი სიჩქარით, პოლუსში მაგნიტური ნაკადი არ მიაღწევს მაქსიმუმს ინდუქციურობით შეზღუდული დენის ამაღლების დროის გამო. ასეთი ძრავების მაგალითებია მოდელის ჯაგრისის ნაკრები. ისინი უნდა იყვნენ ეფექტური, მსუბუქი და საიმედო და ოპტიმალური უზრუნველყოფის მიზნით კუთხოვანი სიჩქარემოცემული დატვირთვის მახასიათებლით, მწარმოებლები აწარმოებენ მოდელის ხაზებისხვადასხვა ინდუქციურობით (შემობრუნების რაოდენობა) გრაგნილით. ამავდროულად, უფრო მცირე რაოდენობის ბრუნვები შეესაბამება უფრო სწრაფ ძრავას.

იხილეთ ასევე

ბმულები

• http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/app/micros/avr/AVR440.htm AVR440: ორფაზიანი უკაბელო DC ძრავის კონტროლი სენსორების გარეშე
• http://www.unilib.neva.ru/dl/059/CHAPTER5/Chapter5.html 5.4 ვენტილირებადი ძრავები
• http://www.imafania.narod.ru/bldc.htm ჯაგრისის გარეშე ძრავისა და სტეპერიანი ძრავის გამოყენების გარეშე, როგორც ჯაგრისის ძრავას

როდესაც დავიწყე ჯაგრისის გარეშე ძრავის კონტროლის ერთეულის (ძრავა-ბორბალი) განვითარება, იყო ბევრი კითხვა, თუ როგორ უნდა ემთხვეოდეს ნამდვილი ძრავასამი გრაგნილი და მაგნიტის აბსტრაქტული წრე, რომელზედაც, როგორც წესი, ყველა განმარტავს ფუნჯოვანი ძრავების კონტროლის პრინციპს.

როდესაც მე განვახორციელე კონტროლი ჰოლის სენსორებით, მე ჯერ კიდევ ნამდვილად არ მესმოდა რა ხდებოდა ძრავში აბსტრაქტული სამი გრაგნილისა და ორი ბოძის მიღმა: რატომ 120 გრადუსი და რატომ არის საკონტროლო ალგორითმი ზუსტად იგივე.

ყველაფერი თავის ადგილზე ჩავარდა, როდესაც დავიწყე ფუნჯიანი ძრავის სენსორული კონტროლის იდეის გააზრება - რეალურ აპარატურაში მიმდინარე პროცესის გაცნობიერებამ ხელი შეუწყო აპარატურის განვითარებას და კონტროლის ალგორითმის გაგებას.

ქვემოთ შევეცდები აღვწერო ჩემი გზა ფუნჯით DC ძრავის კონტროლის პრინციპის გაგებისკენ.

ჯაგრისის ძრავის მუშაობისთვის აუცილებელია როტორის მუდმივი მაგნიტური ველი ჩაძირული იყოს სტატორის მბრუნავი ელექტრომაგნიტური ველის უკან, როგორც ჩვეულებრივი DC ძრავაში.

სტატორის მაგნიტური ველის ბრუნვა ხორციელდება გრაგნილების გადართვით ელექტრონული საკონტროლო განყოფილების გამოყენებით.
ჯაგრისის ძრავის დიზაინი სინქრონული ძრავის მსგავსია, თუ ჯაგრისის ძრავას დაუკავშირებთ სამფაზიანი AC ქსელს, რომელიც აკმაყოფილებს ძრავის ელექტრულ პარამეტრებს, ის იმუშავებს.

ფუნჯოვანი ძრავის გრაგნილების გარკვეული შეცვლა საშუალებას იძლევა მისი გაკონტროლება პირდაპირი დენის წყაროდან. იმის გასაგებად, თუ როგორ უნდა გააკეთოთ ჯაგრისის ძრავის შეცვლის ცხრილი, აუცილებელია გავითვალისწინოთ AC სინქრონული აპარატის კონტროლი.

სინქრონული მანქანა
სინქრონული მანქანა კონტროლდება სამფაზიანი AC ქსელიდან. ძრავას აქვს 3 ელექტრული გრაგნილი, რომელიც გადატვირთულია 120 ელექტრული გრადუსით.

გაშვებით სამფაზიანი ძრავაგენერატორის რეჟიმში, მუდმივი მაგნიტური ველი გამოიწვევს EMF თითოეულ ძრავის გრაგნილს, ძრავის გრაგნილები თანაბრად არის განაწილებული, სინუსოიდური ძაბვა გამოწვეული იქნება თითოეულ ფაზაზე და ეს სიგნალები გადაინაცვლებს ერთმანეთში 1/3 პერიოდის (სურათი 1). EMF- ის ფორმა იცვლება სინუსოიდული კანონის შესაბამისად, სინუსოიდის პერიოდია 2P (360), ვინაიდან საქმე გვაქვს ელექტრულ სიდიდეებთან (EMF, ძაბვა, დენი) ჩვენ მას ვუწოდებთ ელექტრულ გრადუსს და გავზომავთ პერიოდს მათ

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

თითოეული გრაგნილი წარმოქმნის მაგნიტური ველის ვექტორს გრაგნილი მიმდინარეობის პროპორციულად. 3 ვექტორის დამატებით შეგიძლიათ მიიღოთ მაგნიტური ველის ვექტორი. ვინაიდან დროთა განმავლობაში ძრავის გრაგნილებზე მიმდინარეობა იცვლება სინუსოიდური კანონის შესაბამისად, თითოეული გრაგნილის მაგნიტური ველის ვექტორის სიდიდე იცვლება და შედეგად მიღებული მთლიანი ვექტორი ცვლის ბრუნვის კუთხეს, ხოლო ამ ვექტორის სიდიდე უცვლელი რჩება.

სურათი 2 გვიჩვენებს სამფაზიანი ძრავის ერთ ელექტრულ პერიოდს, ამ პერიოდისთვის მითითებულია 3 თვითნებური მომენტი, რათა მაგნიტური ველის ვექტორის თითოეულ ამ მომენტში ავაშენოთ, ჩვენ ვაგდებთ ამ პერიოდს, 360 ელექტრო გრადუსს, წრეზე. მოვათავსოთ 3 ძრავის გრაგნილი ერთმანეთთან შედარებით 120 ელექტრული გრადუსით გადატანილი (სურათი 3).

ძრავის გრაგნილით წარმოქმნილი მაგნიტური ველის ვექტორი ნაჩვენებია თითოეულ ფაზაზე. ვექტორის მიმართულება განისაზღვრება გრაგნილში პირდაპირი დენის მიმართულებით, თუ გრაგნილზე გამოყენებული ძაბვა დადებითია, მაშინ ვექტორი მიმართულია საპირისპირო მხარეგრაგნილიდან, თუ უარყოფითია, მაშინ გრაგნილის გასწვრივ. ვექტორის სიდიდე პროპორციულია ძაბვის სიდიდეზე ფაზაში ამ მომენტს.
მიღებული მაგნიტური ველის ვექტორის მისაღებად აუცილებელია ვექტორული მონაცემების დამატება ვექტორული დამატების კანონის შესაბამისად.
კონსტრუქცია მსგავსია დროის მეორე და მესამე მომენტებში.

ასე რომ, დროთა განმავლობაში, შედეგად მიღებული ვექტორი შეუფერხებლად ცვლის თავის მიმართულებას, სურათი 5 გვიჩვენებს წარმოქმნილ ვექტორებს და გვიჩვენებს სტატორის მაგნიტური ველის სრულ ბრუნვას ერთ ელექტრულ პერიოდში.

ელექტრული მაგნიტური ველის ამ ვექტორის უკან, როტორის მუდმივი მაგნიტების მაგნიტური ველი ამოღებულია დროის ყოველ მომენტში (სურათი 6).

ასე მუშაობს სინქრონული AC მანქანა.

პირდაპირი დენის წყაროს მქონე, აუცილებელია დამოუკიდებლად ჩამოყალიბდეს ერთი ელექტრული პერიოდი დენის მიმართულების შეცვლით სამ ძრავის გრაგნილზე. მას შემდეგ, რაც ჯაგრისის ძრავის დიზაინი იგივეა, რაც სინქრონული ძრავა, მას აქვს იდენტური პარამეტრები გენერატორის რეჟიმში, აუცილებელია დავიწყოთ სურათი 5 -დან, რომელიც აჩვენებს გენერირებულ მბრუნავ მაგნიტურ ველს.

მუდმივი ზეწოლა
DC დენის წყაროს აქვს მხოლოდ 2 მავთული "პლუს ძალა" და "მინუს ძალა", რაც ნიშნავს რომ შესაძლებელია ძაბვის მიწოდება სამი გრაგნილიდან მხოლოდ ორზე. აუცილებელია ფიგურა 5 -ის მიახლოება და ყველა მომენტის შერჩევა, რომლის დროსაც შესაძლებელია სამიდან 2 ფაზის დაკავშირება.

3 -ის ნაკრებიდან დანებებების რაოდენობა არის 6, შესაბამისად, გრაგნილების დასაკავშირებლად არის 6 ვარიანტი.
მოდით დავხატოთ შესაძლო ვარიანტებიშეცვალეთ და შეარჩიეთ თანმიმდევრობა, რომელშიც ვექტორი შემობრუნდება ეტაპობრივად, სანამ არ მიაღწევს პერიოდის ბოლოს და დაიწყება თავიდან.

ელექტრული პერიოდი ჩაითვლება პირველი ვექტორიდან.

სურათი 5 გვიჩვენებს, რომ სამფაზიანი სინუსოიდური ძაბვის კონტროლისას ბევრი ვექტორი შეუფერხებლად ბრუნდება დროთა განმავლობაში, ხოლო პირდაპირი დენით გადართვისას შესაძლებელია მხოლოდ 6 ვექტორის მბრუნავი ველის მიღება, ანუ შემდეგ საფეხურზე გადასვლა უნდა მოხდეს ყოველ 60 ელექტრულ გრადუსზე.
სურათი 7 – ის შედეგები შეჯამებულია ცხრილში 1.

ცხრილი 1. საავტომობილო გრაგნილების გადაადგილების თანმიმდევრობა.

ცხრილი 1 -ის შესაბამისად მიღებული საკონტროლო სიგნალის ხედი ნაჩვენებია ფიგურაში 8. სადაც -V არის ელექტროენერგიის მიწოდების მინუსამდე გადაყვანა (GND) და + V არის ენერგიის წყაროს პლუს კომუტაცია.

თუმცა, რეალური სურათი საავტომობილო ფაზებიდან იქნება მსგავსი სინუსოიდალური სიგნალის ფიგურა 1. სიგნალს აქვს ტრაპეციული ფორმა, რადგან იმ მომენტებში, როდესაც ძრავის გრაგნილი არ არის დაკავშირებული, როტორის მუდმივი მაგნიტები იწვევენ მასზე EMF- ს (სურათი 9).

ოსცილოსკოპზე, ის ასე გამოიყურება:

დიზაინის მახასიათებლები
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, გრაგნილების 6 გადართვისას წარმოიქმნება 360 ელექტრული გრადუსის ერთი ელექტრული პერიოდი.
აუცილებელია ამ პერიოდის დაკავშირება როტორის ბრუნვის რეალურ კუთხესთან. ძრავები ერთი წყვილი ბოძებით და სამი კბილი სტატორით იშვიათად გამოიყენება; ძრავებს აქვთ N წყვილი ბოძი.
სურათი 11 გვიჩვენებს ერთი პოლუს წყვილის და ორი პოლუს წყვილის ძრავის მოდელს.

ძრავას ორი წყვილი ბოძით აქვს 6 გრაგნილი, თითოეული გრაგნილი დაწყვილებულია, 3 გრაგნილიანი თითოეული ჯგუფი ერთმანეთისგან გადადის 120 ელექტრული გრადუსით. სურათი 12 ბ. გადაიდო ერთი პერიოდი 6 გრაგნილით. გრაგნილები U1-U2, V1-V2, W1-W2 ერთმანეთთან არის დაკავშირებული და დიზაინში წარმოადგენს 3 ფაზის გამომავალ მავთულს. სიმარტივის გამო, კავშირები არ არის ნაჩვენები, მაგრამ გახსოვდეთ, რომ U1-U2, V1-V2, W1-W2 იგივეა.

სურათი 12, ცხრილი 1 – ის მონაცემებზე დაყრდნობით, გვიჩვენებს ვექტორებს ერთი და ორი წყვილი პოლუსისთვის.

სურათი 13 გვიჩვენებს ვექტორებს, რომლებიც შექმნილია ძრავის გრაგნილების 6 გადაადგილებით ერთი პოლუს წყვილით. როტორი შედგება მუდმივი მაგნიტებისგან, 6 ნაბიჯში როტორი ბრუნავს 360 მექანიკური გრადუსით.
ფიგურა გვიჩვენებს როტორის ბოლო პოზიციებს, ორ მიმდებარე პოზიციას შორის ინტერვალში, როტორი უხვევს წინადან მომდევნო გადართულ მდგომარეობას. როდესაც როტორი მიაღწევს ამ საბოლოო მდგომარეობას, შემდეგი გადართვა უნდა მოხდეს და როტორი მიისწრაფვის ახალ სამიზნე პოზიციაზე ისე, რომ მისი მაგნიტური ველის ვექტორი კოდური მიმართულება გახდეს სტატორის ელექტრომაგნიტური ველის ვექტორთან.

N ბოძების წყვილ ძრავებში N ელექტრული პერიოდი უნდა გაიაროს სრული მექანიკური რევოლუციისათვის.
ძრავას ორი წყვილი პოლუსით ექნება ორი მაგნიტი პოლუსებით S და N და 6 გრაგნილი (სურათი 14). 3 გრაგნილიანი თითოეული ჯგუფი ერთმანეთისგან ანაზღაურდება 120 ელექტრული გრადუსით.

ჯაგრისის ძრავის როტორის პოზიციის განსაზღვრა
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ძრავის მუშაობისთვის აუცილებელია სწორი მომენტებიდრო ძაბვის დასაკავშირებლად საჭირო სტატორის გრაგნილებთან. ძაბვა უნდა იქნას გამოყენებული ძრავის გრაგნილებზე, როტორის პოზიციის მიხედვით, ისე რომ სტატორის მაგნიტური ველი ყოველთვის წინ უსწროს როტორის მაგნიტურ ველს. გამოიყენეთ ძრავის როტორის პოზიცია და გრაგნილების გადართვა ელექტრონული ერთეულიმენეჯმენტი.
როტორის პოზიციის თვალყურის დევნება შესაძლებელია რამდენიმე გზით:
1. ჰოლის სენსორების მიერ
2. უკან EMF
როგორც წესი, მწარმოებლები ათავისუფლებენ ძრავას დარბაზის სენსორებით გამოშვებისას, ამიტომ ეს არის კონტროლის ყველაზე გავრცელებული მეთოდი.
გრაგნილების გადართვა უკანა EMF სიგნალების შესაბამისად გაძლევთ საშუალებას მიატოვოთ ძრავში ჩამონტაჟებული სენსორები და გამოიყენოთ ძრავის თავისუფალი ფაზის ანალიზი, როგორც სენსორი, რომელიც გამოწვეული იქნება უკანა EMF მაგნიტური ველით.

დარბაზის სენსორი ჯაგრისის ძრავის კონტროლი
გრაგნილების სწორ დროს გადასატანად აუცილებელია როტორის პოზიციის თვალყურის დევნება ელექტრული ხარისხით. ამისათვის გამოიყენება დარბაზის სენსორები.
ვინაიდან არსებობს მაგნიტური ველის ვექტორის 6 მდგომარეობა, საჭიროა 3 ჰოლის სენსორი, რომლებიც წარმოადგენენ ერთს აბსოლუტური კოდირებაპოზიციები სამ ბიტიანი გამომავალით. დარბაზის სენსორები დამონტაჟებულია ისე, როგორც გრაგნილები, ერთმანეთისგან 120 ელექტრული გრადუსით. ეს საშუალებას აძლევს როტორის მაგნიტებს გამოიყენონ როგორც სენსორის მოქმედების ელემენტი.

ძრავის დასაბრუნებლად აუცილებელია სტატორის მაგნიტური ველი წინ უსწროს როტორის მაგნიტურ ველს, როდესაც როტორის მაგნიტური ველის ვექტორი კოდური მიმართულებაა სტატორის მაგნიტური ველის ვექტორთან, ამ გადაყვანისთვის სასრულია. ამ მომენტში მომდევნო კომბინაციაზე გადასვლა უნდა მოხდეს, რათა თავიდან იქნას აცილებული როტორის სტაციონარულ მდგომარეობაში ჩამოკიდება.
მოდით შევადაროთ სიგნალები ჰოლის სენსორებიდან იმ ფაზების კომბინაციასთან, რომლებიც დაკავშირებულია (ცხრილი 2)

ცხრილი 2. ჰოლის სენსორის სიგნალების შედარება საავტომობილო ფაზის კომუტაციასთან.

უკან EMF კონტროლი
არსებობს ფუნჯიანი ძრავები პოზიციის სენსორების გარეშე. როტორის პოზიციის განსაზღვრა ხორციელდება ძრავის თავისუფალ ფაზაში EMF სიგნალის ანალიზით. დროის თითოეულ მომენტში, "+" უკავშირდება ერთ ფაზას, ელექტროენერგიის მიწოდების მეორე "-"-ს, ერთი ფაზა რჩება თავისუფალი. როტაცია, როტორის მაგნიტური ველი იწვევს EMF– ს თავისუფალ გრაგნილში. როტაციის პროგრესირებასთან ერთად თავისუფალ ფაზაზე ძაბვა იცვლება (სურათი 17).

ძრავის გრაგნილიდან სიგნალი იყოფა 4 პუნქტად:
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 მიღებული სიგნალი საკონტროლო სიგნალთან შედარებით, ჩანს, რომ მომდევნო მდგომარეობაზე გადასვლის მომენტი შეიძლება გამოვლინდეს შუა წერტილის (მიწოდების ძაბვის ნახევრის) გადაკვეთით იმ ფაზასთან, რომელიც არ არის დაკავშირებული ამ მომენტში (სურათი 18).

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

ცხრილი 3. ძრავის გრაგნილების გადართვის ალგორითმი

შედარება ხდება მაშინ, როდესაც ძაბვა კვეთს შუა წერტილს და ქმნის სიგნალს მიკროკონტროლერისთვის.

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

Ამიტომაც ეს სიგნალიუნდა იყოს გაფილტრული RC ფილტრით კონვერტის მისაღებად და ასევე იყოფა შედარების მოთხოვნების შესაბამისად. მოვალეობის ციკლის მატებასთან ერთად, PWM სიგნალი გაიზრდება ამპლიტუდაში (სურათი 22).

შუალედური სქემა

სიგნალები ამოღებულია ფაზებიდან მიმდინარე შემზღუდველი რეზისტორების საშუალებით და კომბინირებული, მიიღება შემდეგი სურათი:

PWM- ის გამო, შუალედური ძაბვა არ არის მუდმივი, სიგნალი ასევე უნდა იყოს გაფილტრული. გასწორების შემდეგ შუალედური ძაბვა იქნება საკმაოდ დიდი (ძრავის მიწოდების ძაბვის რეგიონში), ის უნდა გაიყოს ძაბვის გამყოფად მიწოდების ძაბვის ნახევარზე.
ფუნჯის ძრავა

ჯაგრისის ძრავები

ჯაგრისის გარეშე (უვარცხნილო) ელექტროძრავები მოდელირებაში შევიდა შედარებით ცოტა ხნის წინ, ბოლო 5-7 წლის განმავლობაში. კოლექტორის ძრავებისგან განსხვავებით, ისინი იკვებება სამფაზიანი ალტერნატიული დენი... ჯაგრისის ძრავები უფრო ეფექტურად მუშაობენ ფართო არჩევანირევოლუციები და მეტი მაღალი ეფექტურობის... ამავდროულად, ძრავის დიზაინი უფრო მარტივია, მასში არ არის ფუნჯის შეკრება და არ არის საჭირო მოვლა... შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ჯაგრისის ძრავები პრაქტიკულად არ იშლება. დავარცხნილი ძრავების ღირებულება ოდნავ უფრო მაღალია ვიდრე დავარცხნილი. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ყველა ჯაგრისის ძრავა აღჭურვილია საკისრებით და, როგორც წესი, უკეთესი ხარისხისაა. თუმცა, ფასებს შორის სხვაობა კარგს შორის კოლექტორის ძრავადა იმავე კლასის ჯაგრისის ძრავა არც ისე დიდია.

დიზაინის მიხედვით, ჯაგრისის გარეშე მყოფი ძრავები იყოფა ორ ჯგუფად: ინრუნერი (გამოითქმის "ინრუნერი") და წინამორბედი (გამოითქმის "გამსჭვალული"). პირველი ჯგუფის ძრავებს აქვთ გრაგნილები, რომლებიც განლაგებულია კორპუსის შიდა ზედაპირის გასწვრივ, და მაგნიტური როტორი, რომელიც ბრუნავს შიგნით. მეორე ჯგუფის ძრავებს - "წინამორბედებს", აქვთ ფიქსირებული გრაგნილები, ძრავის შიგნით, რომლის გარშემოც სხეული ბრუნავს მუდმივ მაგნიტებთან, რომლებიც მოთავსებულია მის შიდა კედელზე. ჯაგრისის ძრავებში გამოყენებული მაგნიტების პოლუსების რაოდენობა შეიძლება განსხვავდებოდეს. ბოძების რაოდენობის მიხედვით შეგიძლიათ განსაჯოთ ძრავის ბრუნვისა და სიჩქარის შესახებ. ორ პოლუსიანი ბრუნვის მქონე ძრავებს აქვთ უმაღლესი სიჩქარებრუნვა ყველაზე დაბალი ბრუნვის დროს. დიზაინით, ეს ძრავები შეიძლება იყოს მხოლოდ "სტაჟიორები". ეს ძრავები ხშირად იყიდება უკვე დამონტაჟებული მათზე. პლანეტარული გადაცემათა კოლოფი, ვინაიდან მათი რევოლუციები ძალიან მაღალია პროპელერის პირდაპირი ბრუნვისათვის. ზოგჯერ ასეთი ძრავები გამოიყენება გადაცემათა კოლოფის გარეშე - მაგალითად, მათ აყენებენ სარბოლო თვითმფრინავების მოდელებზე. ძრავებს მეტი ბოძებით აქვთ დაბალი ბრუნვის სიჩქარე, მაგრამ უფრო მაღალი ბრუნვის მომენტი. ეს ძრავები იძლევა დიდი დიამეტრის პროპელერების გამოყენებას გადაცემათა კოლოფის საჭიროების გარეშე. ზოგადად, დიდი დიამეტრის, მცირე ზომის ბორბლიანი პროპელერები, შედარებით დაბალ ბრუნზე / წუთში, იძლევა უამრავ ძალას, მაგრამ უთხარით მოდელს დაბალი სიჩქარე, ხოლო მცირე დიამეტრის პროპელერები დიდი მოედანზე მაღალი ბრუნვებიუზრუნველყოფა მაღალი სიჩქარე, შედარებით მცირე დარტყმით. ამრიგად, მრავალ პოლუსიანი ძრავა იდეალურია იმ მოდელებისთვის, რომელთაც სჭირდებათ გადაადგილებისა და წონის მაღალი თანაფარდობა, ხოლო ორ პოლუსიანი გადაცემათა კოლოფის გარეშე იდეალურია მაღალსიჩქარიანი მოდელებისთვის. ძრავისა და პროპელერის უფრო ზუსტი შერჩევისათვის გარკვეული მოდელი, შეგიძლიათ გამოიყენოთ სპეციალური პროგრამამოტოკალკი.

ვინაიდან ჯაგრისის ძრავები იკვებება ალტერნატიული დენით, მუშაობისთვის მათ სჭირდებათ სპეციალური კონტროლერი (მარეგულირებელი), რომელიც აკავშირებს ბატარეებიდან პირდაპირ დენს ალტერნატიულ დენად. ჯაგრისის ძრავების მარეგულირებელი არის პროგრამირებადი მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გააკონტროლოთ ყველაფერი თქვენს ცხოვრებაში. მნიშვნელოვანი პარამეტრებიძრავა. ისინი არა მხოლოდ ძრავის სიჩქარისა და მიმართულების შეცვლის საშუალებას იძლევა, არამედ საჭიროებიდან გამომდინარე უზრუნველყოფენ გლუვ ან უეცარი დაწყება, დენის მაქსიმალური შეზღუდვა, "დამუხრუჭების" ფუნქცია და მრავალი სხვა ძრავის სრულყოფილი რეგულირება მოდელის საჭიროებებისათვის. მარეგულირებლის დასაპროგრამებლად გამოიყენება მოწყობილობები კომპიუტერთან დასაკავშირებლად, ან საველე პირობებიეს შეიძლება გაკეთდეს გადამცემი და სპეციალური მხტუნავის გამოყენებით.

არსებობს მრავალი მწარმოებელი, რომელსაც არ აქვს ჯაგრისები და ძრავები. ჯაგრისის ძრავები ასევე ძალიან განსხვავდება დიზაინით და ზომით. უფრო მეტიც, თვითწარმოებაუკაბელო ძრავები, რომლებიც დაფუძნებულია CD დისკებისა და სხვა ინდუსტრიული ჯაგრისების გარეშე ძრავებზე, ბოლო დროს საკმაოდ გავრცელებული გახდა. ალბათ ამ მიზეზით, დღეს ფუნჯის ძრავებს არც კი აქვთ ასეთი სავარაუდო ზოგადი კლასიფიკაციაკოლექციონერი ძმების მსგავსად. მოკლედ შევაჯამოთ. დღეს დავარცხნილი ძრავები ძირითადად გამოიყენება იაფი ჰობის მოდელებზე, ან სპორტული მოდელები საწყისი დონის... ეს ძრავები არის იაფი, მარტივი და კვლავ წარმოადგენენ მოდელის ყველაზე გავრცელებულ ელექტროძრავას. ისინი იცვლება ფუნჯის ძრავით. ერთადერთი შემაკავებელი ფაქტორი მაინც მათი ფასია. მარეგულირებელთან ერთად ფუნჯის ძრავაღირს 30-70% -ით მეტი. თუმცა, ელექტრონიკისა და ძრავების ფასები მცირდება და სამოდელო ინდუსტრიიდან კოლექტორის ძრავების თანდათანობით გადაადგილებამდე მხოლოდ დროის საკითხია.

AVR492: უკაბელო DC ძრავის კონტროლი AT90PWM3- ით

Გამორჩეული მახასიათებლები:

• ზოგადი ინფორმაცია BLDC ძრავის შესახებ
• იყენებს დენის სტადიის კონტროლერს
• აპარატურის განხორციელება
• პროგრამის კოდის ნიმუში

შესავალი

ეს განაცხადი აღწერს, თუ როგორ უნდა განხორციელდეს ჯაგრისები DC ძრავის კონტროლერი (BLDC ძრავა) პოზიციის სენსორების გამოყენებით AT90PWM3 AVR მიკროკონტროლერის საფუძველზე.

მაღალი ხარისხის AVR მიკროკონტროლერის ბირთვი, რომელიც შეიცავს ენერგიის სტადიის კონტროლერს, იძლევა მაღალი სიჩქარით ჯაგრისის გარეშე DC ძრავის კონტროლის მოწყობილობის დანერგვას.

ეს დოკუმენტი იძლევა მოკლე აღწერილობას ჯაგრისის გარეშე DC ძრავის მუშაობის შესახებ და დეტალურად აღწერს BLDC ძრავის კონტროლს შეხების რეჟიმში და ასევე იძლევა აღწერას. სქემატური დიაგრამა ATAVRMC100- ის საცნობარო დიზაინი, რომელზედაც დაფუძნებულია ეს განაცხადის შენიშვნა.

ასევე განიხილება პროგრამული უზრუნველყოფის დანერგვა პროგრამული უზრუნველყოფის მიერ კონტროლირებადი მარყუჟით, რომელიც დაფუძნებულია PID კონტროლერზე. გადართვის პროცესის გასაკონტროლებლად, ვარაუდობენ, რომ გამოიყენება მხოლოდ ჰოლის ეფექტზე დაფუძნებული პოზიციის სენსორები.

მოქმედების პრინციპი

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

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

ამ ტიპის ძრავები ხასიათდება როტორის მცირე ინერციით, რადგან გრაგნილები განლაგებულია სტატორზე. გადაადგილება კონტროლდება ელექტრონულად. გადართვის მომენტები განისაზღვრება ან პოზიციის სენსორების ინფორმაციის მიხედვით, ან გრაგნილების მიერ წარმოქმნილი უკანა emf გაზომვით.

როდესაც კონტროლდება სენსორების გამოყენებით, BLDC ძრავა ჩვეულებრივ შედგება სამი ძირითადი ნაწილისგან: სტატორი, როტორი და ჰოლის სენსორები.

კლასიკური სამფაზიანი BLDC ძრავის სტატორი შეიცავს სამ გრაგნილს. ბევრ ძრავში გრაგნილები იყოფა რამდენიმე ნაწილად, რათა შემცირდეს ბრუნვის ტალღა.

სურათი 1 გვიჩვენებს სტატორის ექვივალენტურ სქემას. იგი შედგება სამი გრაგნილისგან, რომელთაგან თითოეული შეიცავს სერიულად დაკავშირებულ სამ ელემენტს: ინდუქციურობა, წინააღმდეგობა და საპირისპირო emf.

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

გრაგნილები მუდმივად დამონტაჟებულია და მაგნიტი ბრუნავს. BLDC როტორი ხასიათდება უფრო მსუბუქი წონით ჩვეულებრივი როტორის მიმართ უნივერსალური ძრავაპირდაპირი მიმდინარე, რომელშიც გრაგნილები განლაგებულია როტორზე.

დარბაზის სენსორი

სამი დარბაზის სენსორი ჩაშენებულია ძრავის კორპუსში როტორის პოზიციის შესაფასებლად. სენსორები დამონტაჟებულია ერთმანეთის მიმართ 120 ° -იანი კუთხით. ამ სენსორებით შესაძლებელია 6 განსხვავებული გადართვის განხორციელება.

ფაზის გადართვა დამოკიდებულია დარბაზის სენსორების მდგომარეობაზე.

გრაგნილების მიწოდების ძაბვის მიწოდება იცვლება დარბაზის სენსორების გამოსვლის მდგომარეობის შეცვლის შემდეგ. ზე სწორი შესრულებასინქრონიზებული შეცვლა, ბრუნვის მომენტი რჩება დაახლოებით მუდმივი და მაღალი.

ფაზის გადართვა

სამფაზიანი BLDC ძრავის მუშაობის აღწერის გასამარტივებლად, ჩვენ 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 ბრუნვა. ყველაზე გავრცელებული და მარტივი გზითგადართვის კონტროლი, რომელიც გამოიყენება BLDC ძრავის გასაკონტროლებლად არის ჩართვის ჩართვა, სადაც გრაგნილი ან მიმდინარეობს ან არა. მხოლოდ ორი გრაგნილი შეიძლება ერთდროულად იყოს ენერგიული, ხოლო მესამე რჩება გათიშული. გრაგნილების დაკავშირება დენის რელსებთან იწვევს ელექტრული დენის გადინებას. ეს მეთოდიეწოდება ტრაპეციული შეცვლა ან ბლოკის გადართვა.

3 ნახევარ ხიდისგან შემდგარი კასკადი გამოიყენება BLDC ძრავის გასაკონტროლებლად. სიმძლავრის სტადიის დიაგრამა ნაჩვენებია ფიგურა 4 -ში.

ჰოლის სენსორების წაკითხული მნიშვნელობების მიხედვით განისაზღვრება რომელი გასაღებები უნდა დაიხუროს.

რასაკვირველია, მას აინტერესებდა, რით განსხვავდება ასეთი ძრავა სხვა ძრავებისგან, მაგალითად, საბურღი მანქანებისგან. ძრავები, რომლებიც დაინსტალირებულია არც თუ ისე ძლიერ მანქანებში, ჩვეულებრივ არ ანათებენ და არც ისე ხმაურიან, როგორც იგივე საბურღი, რომელსაც აქვს ნაკლები ძალა ვიდრე მანქანა.

Რა მოხდა? ფაქტია რომ ჯაგრისის ძრავა არის დავარცხნილი ძრავა და ჯაგრისის ძრავა არის ჯაგრისის ძრავა... სხვადასხვა პრობლემის გადასაჭრელად, შესაფერისია თქვენი ტიპის ძრავა - სადღაც უკეთ ჯდებაკოლექტორი, მაგრამ სადღაც შეგიძლიათ დააინსტალიროთ მხოლოდ ჯაგრისები.

კოლექტორის ძრავა

კომუტატორ ძრავას, როგორც წესი, აქვს მხოლოდ ორი დენის მავთული, მისი მართვა ადვილია, საკმარისია მუდმივი ან ალტერნატიული მიწოდების ძაბვის რეგულირება და სიჩქარეც შესაბამისად შეიცვლება. თქვენ შეგიძლიათ აკონტროლოთ კოლექტორის ძრავა თუნდაც უბრალო მბზინავი საშუალებით. კოლექტორის ძრავის მთავარი უპირატესობა არის მაღალი სიჩქარე (ათობით ათასი წუთში) მაღალი ბრუნვის საშუალებით.

კოლექტორის ძრავის მუშაობის პრინციპი ძალიან მარტივია. ფაქტობრივად, მისი როტორი არის სპილენძის ჩარჩოების ნაკრები მაგნიტურ წრეში, რომლებიც მონაცვლეობით იცვლება ენერგიის წყაროს კოლექტორ-ფუნჯის შეკრებაზე. სტატორი შეიძლება იყოს მუდმივი მაგნიტი ან გრაგნილი, რომელიც იკვებება იმავე წყაროდან, როგორც როტორი, ან ცალკეული წყაროდან, ზოგჯერ კი სტატორი და როტორი შედის ერთი სერიის წრეში (როგორიცაა ავტომატური სარეცხი მანქანების ძრავები).

როტორის გრაგნილის თითოეულ მონაკვეთზე, კოლექტორ-ფუნჯის შეკრების გზით, მონაცვლეობით, როტორის როტაციის დროს, ელექტროობაშედეგად, როტორი გადამეგნიტირდება, იძენს მკაფიოდ გამოხატულ ჩრდილოეთისა და სამხრეთის მაგნიტურ პოლუსებს, რის გამოც როტორი ბრუნავს სტატორის შიგნით (როტორის ბოძები ამოძრავებს სტატორის ბოძებს, შემდეგ როტორი შემდგომში რამაგნეტიზდება და კვლავ იძვრება გარეთ ). მას შემდეგ, რაც როტორი გადადის კვების ბლოკზე მომდევნო მონაკვეთზე ყოველ ჯერზე, როტაცია არ წყდება მანამ, სანამ ელექტროენერგია მიეწოდება კოლექტორს.

კოლექტორის ძრავის მთავარი მინუსი

დავარცხნილი ძრავის ჯაგრისები ძალიან მოსახერხებელია მორგებისთვის, მაგრამ როდესაც ისინი საკმარისად მაღალია, ჯაგრისები თავს იგრძნობენ. მას შემდეგ, რაც ჯაგრისები მჭიდროდ ჯდება კოლექტორზე, მაღალი სიჩქარით ისინი სწრაფად იცვლება, საბოლოოდ იბზარება ამა თუ იმ გზით და საბოლოოდ იწყებს ნაპერწკალს.

ჯაგრისების და, ზოგადად, კომუტატორ-ფუნჯის შეკრების აცვიათ, იწვევს კომუტატორის ძრავის ეფექტურობის შემცირებას. ისე მე თვითონ კოლექციონერ -ფუნჯის შეკრება - ეს არის მთავარი ნაკლიკოლექტორის ძრავები... დღეს ისინი ცდილობენ მიატოვონ დავარცხნილი ძრავები ჯაგრისების გარეშე სტეპერ ძრავების სასარგებლოდ.

ჯაგრისის ძრავას არ აქვს კომუტატორი ან ჯაგრისები. უმარტივესი მაგალითიჯაგრისის ძრავა - ასინქრონული სამფაზიანი ძრავა "ციყვის გალიის" როტორით. ჯაგრისის ძრავის კიდევ ერთი მაგალითი - უფრო თანამედროვე - მაგნიტური როტორის სტეპერიანი ძრავა... ფუნჯიანი ძრავის სტატორის გრაგნილები თავად ხდება რემაგნეტიზირებული ისე, რომ როტორი მობრუნდება მუდმივად და ამგვარად მუდმივად ბრუნავს ამ გზით.

ყველაზე ხშირად, თანამედროვე ჯაგრისის ძრავები აღჭურვილია როტორის პოზიციის სენსორით, სიგნალების მიხედვით, საიდანაც მუშაობს ძრავის სიჩქარის რეგულატორი. როტორის პოზიციის სენსორიდან სიგნალი გადადის პროცესორზე 100 -ზე მეტჯერ წამში, რის შედეგადაც ხდება როტორის ზუსტი განლაგება და მაღალი ბრუნვის მომენტი. რა თქმა უნდა, არის ჯაგრისის ძრავები როტორის პოზიციის სენსორის გარეშე, ნათელი მაგალითია იგივე ასინქრონული სამფაზიანი ძრავა. ძრავები პოზიციის სენსორის გარეშე უფრო იაფია, ვიდრე ძრავები კოდირებით.

ჯაგრისის ძრავების სარგებელი

ვინაიდან როტორის საკისრების რესურსი უკიდურესად გრძელია, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ პრაქტიკულად არ არსებობს ნაწილები, რომლებიც დროთა განმავლობაში იცვლება ჯაგრისის ძრავში და ის საერთოდ არ საჭიროებს რაიმე მოვლას ოპერაციის დროს. აქ ხახუნის დონე მინიმუმამდეა დაყვანილი, კოლექტორის გადახურების პრობლემა არ არსებობს, ზოგადად, ჯაგრისის ძრავების საიმედოობა და ეფექტურობა ძალიან მაღალია.

არ არის ნაპერწკალი ჯაგრისები, როტორის პოზიციის სენსორი დაგეხმარებათ კონტროლის სიზუსტეში - პრაქტიკულად არ არსებობს ნაკლოვანებები, მხოლოდ უპირატესობები. ეს არის ხარისხის ფასი სტეპერიანი ძრავებიუფრო მაღალი ვიდრე კოლექციონერი (პლუს მძღოლი), მაგრამ ეს არაფერია შედარებით რეგულარული ჩანაცვლებაზამბარები, ჯაგრისები და კოლექტორები კოლექტორის ძრავებისთვის.