Disa nga historia:

Problemi kryesor i të gjithë motorëve është mbinxehje. Rotori rrotullohet brenda një stator, prandaj nuk u largua nga mbinxehja. Njerëzit ndodhën në kokë një ide të shkëlqyeshme: jo rotori rrotullohet, por stator, i cili, kur rrotullohet, do të ftohej me ajër. Kur një motor i tillë u krijua, ajo filloi të përdoret gjerësisht në aviacionin dhe ndërtimin e anijeve, dhe për këtë arsye ajo u mbiquajtur nga një motor valvul.

Së shpejti u krijua analog elektrik i motorit të valvulave. E quajti atë demon motor kolektorSepse ai nuk kishte mbledhës (brushes).

Bescolettor (brushless anglisht) motorët elektrikë erdhën tek ne relativisht kohët e fundit, në të fundit 10-15 vjeç. Ndryshe nga motorët e kolektorit, ata ushqehen me një rrymë trefazore alternative. Motorët badzolettor punojnë në mënyrë efektive në më shumë gamë e gjerë kthehet dhe ka më shumë efikasitet të lartë . Dizajni i motorit është relativisht më i thjeshtë, nuk ka nyje furçë në të, e cila vazhdimisht fërkon me rotorin dhe krijon ndezje. Mund të thuhet se motorët e furishëm janë praktikisht të veshur. Kostoja e motorëve pjesa më e madhe është pak më e lartë se kolektive. Kjo është për shkak të faktit se të gjitha motorët brushless janë të pajisura me kushineta dhe, si rregull, prodhohen më mirë.

Testet treguan:
Fut me vidë 8x6 \u003d 754 gram,
Frekuenca e rrotullimit \u003d 11550 rpm,
Konsumi i energjisë \u003d 9 vat(pa vidë) , 101 vat(me vidë),

Fuqia dhe efikasiteti

Fuqia mund të llogaritet në këtë mënyrë:
1) Fuqia në mekanikë llogaritet nga një formulë e tillë: N \u003d f * vku f është fuqi, dhe v është shpejtësia. Por që, vidhosja është në një gjendje statike, atëherë nuk ka lëvizje, përveç rrotullimit. Nëse ky motor është i instaluar në aircodel, atëherë shpejtësia mund të matet (është 12 m / s) dhe llogarit fuqinë e dobishme:
N ul \u003d 7.54 * 12 \u003d 90.48 watts
2) Efikasiteti i motorit elektrik është në një formulë të tillë: Efikasiteti \u003d n dobishme / n shpenzuar * 100%ku N kostot \u003d 101 watts
KPD \u003d 90.48 / 101 * 100% \u003d 90%
Mesatarisht, efikasiteti i motorëve nëntokësorë me të vërtetë dhe luhatet rreth 90% (efikasiteti më i madh i arritur nga ky lloj i motorëve është i barabartë me 99.68% )

Karakteristikat e motorit:

Tension: 11.1 Volt.
Kthehet: 11550 rpm
Rryma maksimale: 15a.
Fuqia: 200 vat
Tërheqje: 754 gram (vidhos 8x6)

Përfundim:

Çmimi i çdo gjëje varet nga shkalla e prodhimit të saj. Prodhuesit e Motors Bulk shumohen si kërpudha pas shiut. Prandaj, unë dua të besoj se në të ardhmen e afërt çmimin e kontrollorëve dhe të zhdrejtë motorët do të bienNdërsa ajo ra në pajisjet e kontrollit të radios ... aftësitë e mikroelektronikës çdo ditë janë të gjitha të zgjeruar, madhësia dhe pesha e kontrollorëve gradualisht ulen. Mund të supozohet se në të ardhmen e afërt kontrolluesit do të fillojnë të futen direkt në motorët! Ndoshta do të jetojmë deri në këtë ditë ...

Kur fillova të zhvilloja një njësi të kontrollit të bllokut (me motor), ka pasur shumë pyetje rreth asaj se si të krahasohesh motor real me një skemë abstrakte prej tre mbështjellje dhe magnet, në të cilën, si rregull, të gjithë shpjegojnë parimin e kontrollit motorët e koleksionistëve.

Kur i zbatova kontrollin mbi sensorët e sallës, unë nuk e kuptoja me të vërtetë se çfarë ndodh në motor në tre mbështjellje abstrakte dhe dy shtylla: pse 120 gradë dhe pse algoritmi i kontrollit është i tillë.

Çdo gjë ranë në vend kur fillova të kuptoja idenë e një kontrolli të pandërprerë të një motori uniform - një kuptim të procesit që ndodhi në gjëndrat e vërteta ndihmoi në zhvillimin e një hardueri dhe të kuptonte algoritmin e kontrollit.

Më poshtë do të përpiqem të pikturoj rrugën tuaj për të kuptuar parimin e kontrollit të motorit pjesa më e madhe rrymë e vazhdueshme.

Për funksionimin e motorit uniform, është e nevojshme për fushën e vazhdueshme magnetike të rotorit të fondit të fushës rradhës elektromagnetike të statorit, si në DPT zakonshme.

Rrotullimi i fushës magnetike të statorit kryhet duke kaluar mbështjelljet duke përdorur një njësi të kontrollit elektronik.
Dizajni i motorit të pakuptimtë është i ngjashëm me dizajnin e motorit sinkron, nëse lidhni motorin uniform në një rrjet trefazor alternuar aktuale, të kënaqshme parametrat e motorit elektrik, do të funksionojë.

Një ndërprerje e caktuar e dredha-dredha e motorit të pakuptimtë ju lejon të kontrolloni atë nga burimi DC. Për të kuptuar se si të hartohet tabela e kalimit të motorit pjesa më e madhe, është e nevojshme të konsideroni kontrollin e makinës sinkron.

Makinë sinkronike
Makina sinkron kontrollohet nga rrjeti i trefazës. Motori ka 3 mbështjellje elektrike, kompensuar me njëri-tjetrin me 120 gradë elektrike.

Duke drejtuar motorin trefazor në modalitetin e gjeneratorit, fusha e vazhdueshme magnetike do të udhëhiqet nga EMF në secilën nga mbështjelljet e motorit, dredha e motorit është në mënyrë uniforme, tensioni sinusoidal do të udhëhiqet në secilën fazë dhe këto sinjale do të zhvendosen njëri-tjetrin me 1/3 e periudhës (figura 1). Forma e EMF po ndryshon sipas ligjit sinusoidal, periudha e sinusoideve është 2p (360), pasi kemi të bëjmë me vlerat elektrike (EMF, tension, aktuale) Le ta quajmë me diploma elektrike dhe ne do të matim periudhën në to.

Kur tensioni trefazor aplikohet në motorin e tensionit trefazor në çdo moment për çdo dredha-dredha, do të ketë një vlerë të caktuar të tanishme për taninë.

Çdo dredhje gjeneron një fushë magnetike të një rryme proporcionale në dredha-dredha. Dy vektorë mund të merren nga një vektor i fushës magnetike që rezulton. Që nga koha, rryma në mbështjelljet e motorit po ndryshon sipas ligjit sinusoidal, vektori i fushës magnetike ndryshon fushën magnetike të secilës dredha-dredha, dhe vektori i përgjithshëm që rezulton ndryshon këndin e rrotullimit, ndërsa madhësia e këtij vektori mbetet konstante.

Figura 2 tregon një periudhë elektrike të motorit trefazor, në këtë periudhë ka 3 pishtarë arbitrar në mënyrë që të ndërtohet në secilën prej këtyre momenteve të vektorit të fushës magnetike që shtyn këtë periudhë, 360 gradë elektrike, në rreth. Vendi 3 mbështjelljet e motorrit të zhvendosur nga 120 gradë elektrike në krahasim me njëri-tjetrin (figura 3).

Përgjatë secilës prej fazave, u ndërtua vektori i fushës magnetike e krijuar nga dredha e motorit. Drejtimi i vektorit përcaktohet nga drejtimi i drejtpërdrejtë aktual në dredha-dredha, nëse tensioni i aplikuar në dredha-dredha është pozitive, atëherë vektori është i drejtuar ana e kundert Nga dredha-dredha, nëse negative, pastaj përgjatë dredha-dredha. Madhësia e vektorit është proporcionale me madhësinë e tensionit në fazën e ky moment.
Për të marrë vektorin e fushës magnetike që rezulton, është e nevojshme të dele të dhënat e vektorit sipas ligjit të shtimit të vektorëve.
Ngjashëm, ndërtimi për momentet e dyta dhe të treta të kohës.

Pra, me një kohë, vektori që rezulton ndryshon pa probleme drejtimin e tij, në figurën 5 tregon vektorin që rezulton dhe përshkruan një rrotullim të plotë të fushës magnetike të statorit në një periudhë elektrike.

Fusha magnetike e magneteve të përhershme të rotorit në çdo kohë (Figura 6) është e gëzuar pas këtij vektori të fushës magnetike elektrike.

Kjo është mënyra se si funksionon makina e sinkronizmit.

Duke pasur një burim DC duhet të jetë në mënyrë të pavarur duke formuar një periudhë elektrike me një ndryshim në drejtimet aktuale në tre mbështjellje të motorit. Meqenëse motori strukturor është i njëjtë me sinkron, në modalitetin e gjeneratorit ka parametra identikë, është e nevojshme të sprapsohen nga figura 5, ku përshkruhet fusha magnetike e gjeneruar.

Presion i vazhdueshëm
Burimi DC ka vetëm 2 tela "Plus Power" dhe "Minus Fuqia" Kjo do të thotë se është e mundur të furnizohen me tension vetëm në dy nga tre mbështjellje. Është e nevojshme për të përafruar figurën 5 dhe të ndajë të gjitha momentet në të cilat është e mundur të nesh të nesh 2 faza nga tre.

Numri i permutacioneve nga grupi 3 është 6, prandaj, ka 6 opsione dredha-dredha.
Unë do të tregoj opsionet e mundshme të komutave dhe do të nxjerr në pah sekuencën në të cilën vektori do të kthejë një hap pas hapi derisa të arrijë deri në fund të periudhës dhe nuk do të fillojë së pari.

Periudha elektrike do të llogaritet nga vektori i parë.

Figura 5 tregon se kur kontrollon një tension të sinusoidal trefazor, ka shumë vektorë të rradhës pa probleme me kalimin e kohës, dhe kur kaloni një rrymë të drejtpërdrejtë, është e mundur të merrni një fushë rrotulluese prej vetëm 6 vektorësh, që është, duke kaluar në tjetrën Hapi duhet të ndodhë çdo 60 gradë elektrike.
Rezultatet nga Figura 7 janë përmbledhur në Tabelën 1.

Tabela 1. Sekuenca e kalimit që rezulton e mbështjelljes së motorit.

Pamja e sinjalit të kontrollit të marrë në përputhje me tabelën 1 është përshkruar në Figurën 8. Ku -V kalon për minus Furnizim me energji (GND), A + V Switching në një furnizim me energji plus.

Megjithatë, pamja e vërtetë nga fazat e motorit do të jetë e ngjashme me sinjalin sinusoidal nga figura 1. Sinjali është formuar një formë trapezoidale, si në momentet kur dredha-dredha e motorit nuk është e lidhur, magnetet e përhershme të rotorit sugjerojnë EMC (Figura 9) .

Në osciloscope duket kështu:

Karakteristika konstruktive
Siç u përmend më herët për 6 ndërprerje të kalimit, formohet një periudhë elektrike prej 360 gradë elektrike.
Është e nevojshme të shoqërosh këtë periudhë me një kënd të rotacionit të rotorit të vërtetë. Motorët me një palë polakësh dhe stator tre-ngurtë janë jashtëzakonisht të rralla, motorët kanë n çifte të poleve.
Figura 11 tregon modelet e motorit me një palë polakësh dhe me dy palë polakësh.

Motori me dy palë polakësh ka 6 mbështjellje, secila nga mbështjelljet e dhomës së avullit, secili grup prej 3 mbështjellësve është zhvendosur nga 120 gradë elektrike. Në Figurën 12b. Një periudhë për 6 mbështjellje është shtyrë. Wundings U1-U2, V1-V2, W1-W2 janë të ndërlidhura dhe 3 tela të daljes së telave janë të ndërlidhura dhe në dizajn. Për thjeshtësi, modeli nuk tregon komponimet, por duhet të mbahet mend se U1-U2, V1-V2, W1-W2 është i njëjtë.

Figura 12, bazuar në të dhënat e Tabelës 1, përshkruan vektor për një dhe dy palë polakësh.

Figura 13 tregon vektorin e krijuar nga 6 mbështjellje të kalimit me një palë shtylla. Rotori përbëhet nga magnet të përhershëm, për 6 hapa, rotori do të kontrollohet nga 360 gradë mekanike.
Shifra tregon pozicionet përfundimtare të rotorit, në intervalet midis dy pozicioneve ngjitur, rotori kthehet nga ai i mëparshmi në shtetin tjetër të zbuluar. Kur rotori arrin këtë pozicion përfundimtar, duhet të ndodhë kalimi i mëposhtëm dhe rotori do të përpiqet për një pozicion të ri të dhënë, në mënyrë që vektori i tij magnetik është i veshur me vektorin e fushës elektromagnetike të statorit.

Në motorët me n çifte të poleve, është e nevojshme të kalojë periudha elektrike për qarkullim të plotë mekanik.
Motori me dy palë polakësh do të ketë dy magnet me pole s dhe n, dhe 6 mbështjellje (Figura 14). Çdo grup prej 3 mbështjellje janë zhvendosur në krahasim me njëri-tjetrin me 120 gradë elektrike.

Përcaktimi i pozitës së rotorit të motorit të pakuptimtë
Siç u përmend më herët për operacionin e motorit, është e nevojshme të lidheni tensionin në mbështjelljet e statorit të dëshiruar në momentet e duhura. Për të ushqyer tensionin në fund të motorit, në varësi të pozitës së rotorit, në mënyrë që fusha magnetike e statorit gjithmonë përpara fushës magnetike të rotorit. Për të përcaktuar pozicionin e rotorit të motorit dhe kalimit të mbështjelljes njësia elektronike Kontroll.
Ndjekja e pozitës së rotorit është e mundur në disa mënyra:
1. Në sensorët e sallë
2. Në EMF të kundërt
Si rregull, prodhuesit e sensorit të sallës e pajisin motorin në lirim, prandaj është metoda më e zakonshme e kontrollit.
Switching mbështjellje në përputhje me sinjalet e pasme EMF eliminon sensorë të integruar në motor dhe të përdorin si një sensor një analizë të fazës së lirë të motorit, i cili do të udhëhiqet nga fusha magnetike e Anti-EDC.

Kontrolli i një motori të pakuptimtë me sensorë të sallës
Për të kaluar mbështjelljet në momentet e dëshiruara të kohës, duhet të monitoroni pozicionin e rotorit në gradat elektrike. Kjo përdor sensorë të Sallës.
Meqë ka 6 shtete të vektorit të fushës magnetike, keni nevojë për 3 sensorë të sallës që do të përfaqësojnë një sensor absolut Pozicionet me një prodhim tre-bit. Sensorë të Hall janë instaluar gjithashtu si mbështjellje, të zhvendosur me njëri-tjetrin me 120 gradë elektrike. Kjo lejon përdorimin e magneteve të rotorit si një element sensor që ndikon.

Për të rrotulluar motorin, është e nevojshme që fusha magnetike e statorit ka qenë përpara fushës magnetike të rotorit, pozita kur vektori i fushës magnetike të rotorit është bashkë-drejtuar me vektorin e fushës magnetike është përfundimi për këtë Kalimi, është në këtë moment të kaloni në kombinimin e mëposhtëm në këtë moment në mënyrë që të mos jepni rotorin të varet në pozicionin e palëvizshëm.
Copularize sinjale nga sensorë të sallës me një kombinim fazë që duhet të palosur (Tabela 2)

Tabela 2. Hartimi i sinjaleve të kalimit të motorit të kalimit të fazës.

Kontrolli duke përdorur sinjalin e pasme të EDC
Ka motorë të pakënaqur pa sensorë të pozicionit. Vendosja e pozicionit të rotorit kryhet duke analizuar sinjalin EMF në fazën e lirë të motorit. Në çdo moment të kohës, "+" në një tjetër "-" Fuqia është e lidhur me një nga fazat, një nga fazat mbetet i lirë. Rrotullimi, fusha magnetike e rotorit sjell EMF në dredha-dredha të lirë. Ndërsa tensioni në fazën e lirë është ndryshuar (Figura 17).

Sinjali nga dredha-dredha e motorit është thyer me 4 pikë:
1. dredha e lidhur me 0
2. dredha-dredha nuk është e lidhur (faza e lirë)
3. dredha-dredha është e lidhur me tensionin e furnizimit
4. dredha-dredha nuk është e lidhur (faza e lirë)
Duke krahasuar sinjalin nga fazat me një sinjal kontrolli, mund të shihet se momenti i kalimit në shtetin e mëposhtëm mund të zbulohet nga kryqëzimi i midpoint (gjysma e tensionit të furnizimit) me një fazë që aktualisht nuk është e lidhur (figura 18).

Pas zbulimit të kryqëzimit, ju duhet të përballoni pauzën dhe të përfshini shtetin e mëposhtëm. Sipas kësaj figure, është hartuar algoritmi i kalimit të shtetit dredha-dredha (Tabela 3).

Tabela 3. Algoritmi i linjës së motorit

Krahasuesi shkakton në kohën e tranzicionit të tensionit përmes midpoint dhe gjeneron një sinjal për mikrokontrolluesin.

Përpunimi i sinjalit nga fazat e motorit
Megjithatë, sinjali nga fazat kur rregullon shpejtësinë e PWM dallon nga pikëpamja, dhe ka një karakter impuls (Figura 21), në një sinjal të tillë nuk është e mundur të zbulohet kryqëzimi me midpoint.

prandaj ky sinjal Ju duhet të filtroni filtrin RC për të marrë zarfin, si dhe të ndarë nga kërkesat e krahasuesit. Ndërsa rritet autostrada, sinjali i PWM do të rritet me amplitudë (Figura 22).

Skemë me midpoint

Nga fazat, sinjalet hiqen përmes rezistencës kufitare tokësore dhe kombinohen, kjo foto është marrë:

Për shkak të PWM, tensionit mesatar të pikave nuk është vazhdimisht, sinjali është gjithashtu i nevojshëm për të filtruar. Tensioni i mesatares pas zbutjes do të jetë mjaft i madh (në fushën e tensionit të furnizimit me energji), ajo duhet të ndahet me një ndarës të tensionit në vlerën e gjysmës së tensionit të furnizimit.
motor incoletonar

Motor elektrik incoletonal

Parimi i funksionimit të një motori valvul trefazor

Motor elektrik i vlefshëm - Ky është një motor sinkron i bazuar në parimin e kontrollit të frekuencës me vetë-sinkronizim, thelbin e të cilave është për të kontrolluar vektorin e fushës magnetike të statorit në varësi të pozitës së rotorit. Motorët e fshirë (Në literaturën në gjuhën angleze BLDC ose PMSM) janë quajtur edhe motorët dc bullnettorm, sepse kolektori i një motori të tillë zakonisht mundësohet nga tension të vazhdueshëm.

Përshkrimi WD

Ky lloj i motorit është projektuar për të përmirësuar vetitë e motorëve elektrikë DC. Kërkesa të larta K. mekanizmat ekzekutivë (në veçanti, mikro-actuators me shpejtësi të lartë të pozicionimit të saktë) çuan në përdorim motorë të veçantë DC: Kontakt motorët trefazorë DCA (BDPT ose BLDC). Strukturore ata kujtojnë motorë sinkron AC: Rotor magnetik rrotullohet në statorin e ngritur me mbështjellje trefazore. Por revs janë një funksion i ngarkesës dhe tensionit në stator. Kjo veçori zbatohet duke kaluar dredhënën e statorit në varësi të koordinatave të rotorit. BDPT ekziston kryer me sensorë individualë në rotor dhe pa sensorë individualë. Sensorët e sallës përdoren si sensorë të veçantë. Nëse ekzekutimi pa sensorë individualë, mbështjelljet e statorit janë aktuar si një element mbyllës. Kur rrotullohet një magnet, rotori çon në mbështjelljet e shtetit të EMF, duke rezultuar në një rrymë. Kur fikni të njëjtën dredha-dredha, sinjali matet dhe përpunohet, i cili po fluturon në të. Ky algoritëm kërkon një procesor të përpunimit të sinjalit. Për frenim dhe bdps të kundërt, nuk nevojitet diagram i rrymës së energjisë - ajo mjafton të furnizojë pulses kontrollit në stacionin dredha-dredha në sekuencën e kundërt.

Dallimi kryesor në mes të VD nga motori sinkron është vetë-qarë e saj me ndihmën e DPR, si rezultat i të cilit VD, frekuenca e rrotullimit të fushës është proporcionale me frekuencën e rrotullimit të rotorit.

Stator

STATOR MOTORI BADCONTOROR ELEKTRIK

Stator ka një dizajn tradicional dhe është i ngjashëm me statorin e një makine asinkron. Ai përbëhet nga një strehim, një bërthamë çeliku elektrike dhe një dredhje bakri të vendosur në zakon rreth perimetrit të bërthamës. Numri i mbështjelljes përcakton numrin e fazave të motorit. Për vetë-valë dhe rotacion, ka dy faza - Sinus dhe Cosine. Zakonisht VD trefazore, më rrallë katërfazore.

Sipas metodës së hedhjes së kthesave në dreqin dredha-dredha, motorët kanë motorë që kanë një forcë elektromotore të kundërt të formave trapezoidale (BLDC) dhe sinusoidale (PMSM). Sipas furnizimit me energji elektrike, faza elektrike aktuale në llojin përkatës të motorit gjithashtu ndryshon trapezoid ose sinusoidal.

Rotor

Rotori është prodhuar duke përdorur magnet të përhershëm dhe zakonisht është nga dy deri në tetë palë polakësh me alternimin e shtyllave veriore dhe jugore.

Fillimisht, magnet ferrite u përdorën për prodhimin e rotorit. Ata janë të zakonshëm dhe të lirë, por ato janë të natyrshme në formën e nivel i ulët induksion magnetik. Tani popullariteti i lidhjeve të rralla të tokës janë të njohura, pasi ju lejojnë të merrni nivel i lartë Induksioni magnetik dhe zvogëloni madhësinë e rotorit.

Sensori i pozicionit të rotorit

Sensori i pozicionit të rotorit (DPR) zbaton reagime mbi pozicionin e rotorit. Puna e saj mund të bazohet në parime të ndryshme - fotoelektrike, induktive, mbi efektin e sallës, etj. Popullariteti më i lartë është fituar nga salla dhe sensorë fotoelektrik, pasi ata janë praktikisht të parregullt dhe ju lejojnë të heqin qafe mbeturinat në kanalin reagim në pozitën e rotorit.

Sensori fotovoltaik, në formë klasike, përmban tre fotodetectorë fiks, të cilat janë mbyllur në mënyrë alternative nga një perde që rrotullohet sinkronisht me rotorin. Kjo është paraqitur në figurën 1 (pika e verdhë). Kodi binar i marrë me DPR rregullon gjashtë pozicione të ndryshme të rotorit. Sinjalet e sensorit konvertohen nga pajisja e kontrollit në një kombinim të tensioneve të kontrollit që kontrollojnë çelësat e energjisë, në mënyrë që në çdo takt (fazë) të operacioneve të motorit të përfshihen në dy çelësa dhe dy nga tre dredha-dredha të spirancës janë të lidhura me rrjet. Spirancë U, v, w E vendosur në stator me një ndryshim prej 120 ° dhe fillon fillimet e tyre dhe skajet janë të lidhura në mënyrë që kur të kaloni çelësat, një gradient i rradhës magnetik është krijuar.

Sistemi i sistemit të kontrollit të DV

Sistemi i kontrollit përmban çelësat e forcës, shpesh thyristorë ose transistorë të energjisë me një qepen të izoluar. Nga këto, mblidhen inverter i tensionit ose inverter aktual. Sistemi kryesor i menaxhimit zakonisht zbatohet në bazë të përdorimit të një mikrokontrolluesi, për shkak të numrit të madh të operacioneve të llogaritjes së menaxhimit të kompjuterit.

Parimi i funksionimit të WD

Parimi i funksionimit të VD bazohet në faktin se kontrolluesi i VD-së e kryen dredhënësin në mënyrë që vektori i fushës magnetike të statorit ka qenë gjithmonë ortogonal vektor i fushës magnetike të rotorit. Duke përdorur Modulimin e Latitude dhe Pulsit (PWM), kontrolluesi kontrollon rrjedhën aktuale përmes WD Winding, I.E. Vektori i fushës magnetike të statorit, dhe kështu rregullon momentin që vepron në rotor Dr. Shenja në qoshe midis vektorëve përcakton drejtimin e momentit të veprimit në rotor.

Switching është bërë në mënyrë të tillë që rrjedha e ngacmimit të rotorit - F 0. Mbështetur konstante në krahasim me rrjedhën e spirancës. Si rezultat i ndërveprimit të rrjedhës së spirancës dhe eksitimit, krijohet një çift rrotullues M.E cila kërkon të zgjerojë rotorin në mënyrë që flukset e ankorave dhe ngacmimit të përkojnë, por kur rrotullohen rotorin nën veprimin e DPR, ndërprerja e mbështjelljes dhe rryma e spirancës kthehet në hapin tjetër.

Në këtë rast, vektori i tanishëm që rezulton do të zhvendoset dhe ende në krahasim me rrjedhën e rotorit, e cila krijon një moment në bosht motorik.

Në modalitetin e motorit, MDs të statorit është përpara MDs të rotorit në një kënd prej 90 °, i cili mbështetet duke përdorur DPR. Në modalitetin e frenave, Stator i MDS mbetet prapa MD-ve të rotorit, këndi i 90 ° mbështetet gjithashtu duke përdorur DPR.

Menaxhimi i motorit

Kontrolluesi VD rregullon momentin që vepron në rotor duke ndryshuar vlerën e PWM.

Ndryshe nga furçë motor elektrik DC, kalimi në VD kryhet dhe kontrollohet nga elektronika.

Sistemet e kontrollit që zbatojnë algoritmet e kontrollit të gjerësisë dhe impulsit dhe modulimin e impulsit shpërndahen kur të kontrollohet VD.

Sistemi që ofron gamën më të gjerë të kontrollit të shpejtësisë - në motorët me kontroll të vektorit. Duke përdorur konvertuesin e frekuencës, shpejtësia e motorit rregullohet dhe mirëmbajtja e lumit në makinë në një nivel të caktuar.

Tipari i kontrollit të karrigeve me rrota me koordinatat e kontrollit të vektorit të matur në sistem stacionar Koordinatat janë konvertuar në sistemin e rradhës, nga të cilat ka një vlerë konstante proporcionale me komponentët e ajeteve të parametrave të kontrolluar, sipas të cilave kryhet formimi i ndikimeve të kontrollit, pastaj tranzicioni i kundërt.

Disavantazhi i këtyre sistemeve është kompleksiteti i menaxherëve dhe pajisjet funksionale Për një gamë të gjerë të kontrollit të shpejtësisë.

Avantazhet dhe disavantazhet në

Kohët e fundit, ky lloj i motorëve shpejt fiton popullaritet, duke depërtuar shumë industri. Gjeni përdorimin në fusha të ndryshme të përdorimit: nga pajisjet shtëpiake në transportin hekurudhor.

Vd S. sistemet elektronike Kontrollet shpesh kombinohen cilësitë më të mira Motorët e kontaktit dhe motorët DC.

Përparësitë:

• Gama e gjerë e ndryshimit të shpejtësisë së rrotullimit
• Kontakti dhe mungesa e nyjeve që kërkojnë mirëmbajtje - makina badcontatore
• Aftësi për t'u përdorur në një mjedis shpërthyes dhe agresiv
• Kapaciteti i madh i mbingarkesës në atë kohë
• Treguesit e lartë të energjisë (efikasiteti më shumë se 90%)

• Jeta e Shërbimit të Madhe besueshmëri e lartë dhe një rritje të burimeve të punës për shkak të mungesës së kontakteve elektrike rrëshqitëse

Disavantazhet:

• Sistemi relativisht kompleks i kontrollit të motorit
• Vlera e lartë e motorit për shkak të përdorimit të magneteve të shtrenjta të përhershme në dizajnin e rotorit
• Në shumë raste, përdorimi i një motori asinkron me konvertim të frekuencës është më racional.

Për aplikimet që kombinojnë efikasitetin maksimal të arritshëm me jashtëzakonisht të thjeshtë dhe blloqe të besueshme Kontrolli (kaloni kyç që nuk e përdor PWM) gjithashtu mund të dallohet nga veçoria e mëposhtme: pavarësisht nga fakti se qarkullimi mund të ndryshohet gjerësisht nga njësia e kontrollit, një efikasitet i pranueshëm mund të merret vetëm në një interval relativisht të ngushtë të shpejtësisë këndore. Kjo përcaktohet nga induktanca e mbështjelljes. Nëse shpejtësia është më e ulët se oferta optimale, e vazhdueshme aktuale në këtë fazë, pas arritjes së kufirit të fluksit magnetik, do të çojë vetëm në ngrohje të panevojshme. Me shpejtësi mbi optimale, fluksi magnetik në pol nuk arrin maksimumin për shkak të kohës së kufizuar të induktancës së rritjes aktuale. Shembuj të motorëve të tillë janë grupet e modelit të baseball. Ato duhet të jenë efektive, të lehta dhe të besueshme, dhe për të siguruar optimale shpejtësi këndore Për një karakteristikë të ngarkesës së dhënë, prodhuesit janë lëshuar rreshtat e modelit Me induktorë të ndryshëm (numri i kthesave). Në këtë rast, një numër më i vogël i kthesave korrespondon me një motor me shpejtësi të lartë.

Shiko gjithashtu

Lidhje

• http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/App/amicros/avr/avr440.htm AVR440: Kontrolli i një motorike dyfazore Biaxylector DC pa sensorë
• http://www.unilib.neva.ru/dl/059/chapter5/chapter5.html 5.4.ENTILLE Motorët
• http://www.imafania.narod.ru/bldc.htm rreth Badzolettor Engine dhe përdorim motor stepper si incoleton

Motorët elektrikë incoletonal

Incoleton (anglisht brushless) motorët elektrikë erdhën në modelizëm relativisht kohët e fundit, në 5-7 vitet e fundit. Ndryshe nga motorët e kolektorit, ata ushqehen me një rrymë trefazore alternative. Motorët pjesa më e madhe në mënyrë efektive punojnë në një gamë më të gjerë të revolucioneve dhe kanë një efikasitet më të lartë. Dizajni i motorit është më i lehtë, nuk ka nyje furçë në të, dhe nuk ka nevojë për të mirëmbajtje. Mund të thuhet se motorët e furishëm janë praktikisht të veshur. Kostoja e motorëve pjesa më e madhe është pak më e lartë se kolektive. Kjo është për shkak të faktit se të gjitha motorët brushless janë të pajisura me kushineta dhe, si rregull, prodhohen më mirë. Megjithëse, hendeku në çmimet midis një motori të mirë kolektor dhe një motor të pazbatuar të një klase të ngjashme nuk është aq e madhe.

Sipas dizajnit, motorët bialektori janë të ndara në dy grupe: inrunner (shqiptuar "inranner") dhe outrunner (shqiptuar "olufterner"). Motorët e grupit të parë kanë strehim dredha-dredha të vendosura përgjatë sipërfaqes së brendshme, dhe rrotullohen brenda rotorit magnetik. Motorët e grupit të dytë - "outnannors", kanë mbështjellje fikse, brenda motorrit, rreth të cilave strehimi është rrotulluar me të vendosur në muret e saj të brendshme magnet të përhershëm. Numri i shtyllave të magneteve të përdorura në motorët e bejsbollit mund të jenë të ndryshme. Me numrin e poleve, ju mund të gjykoni çift rrotullues dhe qarkullim dhe motor. Motorët me rotorët bipolar kanë shpejtësia më e madhe Rrotullimi me çift rrotullimin më të vogël. Këto motorë të projektimit mund të jenë vetëm "inranë". Motorë të tillë shpesh shiten tashmë me fikse mbi to. kutitë e shpejtësisë planetareMeqenëse kthesat e tyre janë shumë të mëdha për rrotullimin e drejtpërdrejtë të helikës. Ndonjëherë motorë të tillë përdoren pa një gearbox - për shembull, vënë në modelet e avionëve garash. Motorët me një numër të madh polakësh kanë një shpejtësi më të vogël të rrotullimit, por çift rrotullues më të madh. Motorë të tillë lejojnë përdorimin e propellers me diametër të madh, pa nevojën për të aplikuar kutitë e shpejtësisë. Në përgjithësi, propelluesit e një diametri të madh dhe një hap të vogël, me një shpejtësi relativisht të ulët të rrotullimit, ofrojnë një mall të madh, por raporton modele shpejtësi e vogël, ndërsa të vogla në propellers diametër me një hap të madh revolucione të larta Siguroni shpejtësi të lartë, me një goditje relativisht të vogël. Kështu, Multicolot Motors janë të përshtatshme për modele që kanë nevojë për një pull-up të lartë, dhe dy-pole pa një gearbox - për modele me shpejtësi të lartë. Për një përzgjedhje më të saktë të motorit dhe helikës për të modeli specifik, ju mund të përdorni programi i Veçantë Motocalc.

Meqenëse motorët e pabazë ushqehen me rrymë alternative, ata kanë nevojë për një kontrollues të posaçëm (rregullator) për të punuar, i cili konverton një rrymë konstante nga bateritë në variabël. Rregullatorët për motorët pjesa më e madhe janë një pajisje e programueshme që ju lejon të kontrolloni gjithçka jetike parametra të rëndësishëm Motor. Ata lejojnë jo vetëm të ndryshojnë qarkullimin dhe drejtimin e funksionimit të motorit, por gjithashtu të sigurojnë varësisht nga nevoja për të qetë ose fillim, kufiri maksimal aktual, funksioni i frenave dhe një numër i cilësimeve të tjera të hollë të motorëve për nevojat e modelit. Për të programuar rregullatorin, pajisjet përdoren për ta lidhur atë me një kompjuter ose në kushtet në terren Kjo mund të bëhet duke përdorur një transmetues dhe një bluzë të veçantë.

Prodhuesit e motorëve të çmendur dhe rregullatorëve për ta janë shumë. Strukturore dhe në madhësi, motorët e paplotësuar janë gjithashtu shumë të ndryshëm. Për më tepër, prodhimi i pavarur Motorët bazë të bazuar në pjesë nga disqet e CD dhe motorët e tjerë të pjesa më e madhe industriale është bërë një fenomen shumë i zakonshëm kohët e fundit. Ndoshta është për këtë arsye se nuk ka të përafërta të tilla klasifikimi i përgjithshëm Si kolektori. Le të sjellim një përmbledhje të shkurtër. Deri më sot, motorët e koleksionistëve përdoren kryesisht në modelet e hobi me kosto të ulët, ose modele sportive nivel fillestar. Këta motorë nuk janë të shtrenjtë, të lehtë për të vepruar, dhe ende përbëjnë llojin më masiv të modelit motorik model. Ata janë të zhvendosur nga motorët e unbellats. E vetmja pengesë është çmimi i çmimit të tyre. Së bashku me rregullatorin motorik Badcontor Kushton 30-70% më të shtrenjtë. Megjithatë, çmimet për elektronikë dhe motorët bien, dhe zhvendosja graduale nga modelet e motorëve elektrikë të kolektorit është vetëm një çështje kohe.

AVR492: Kontrolli i motorrit motorik të DC me AT90PWM3

Karakteristikat dalluese:

• Beksioni Informacion i Përgjithshëm
• Përdor kontrolluesin e kaskadës së energjisë
• Zbatimi i harduerit
• Kodi i programit të mostrës

Prezantimi

Kjo udhëzues për aplikim janë përshkruar në këto rekomandime të aplikimit, si të zbatohen një njësi kontrolli për kontrollin e motorit të kontrollit të DC (BKPT) duke përdorur një sensor të pozicionit të bazuar në AVR Microcontroller AT90PWM3.

Mikrokontrolluesi i performancës së lartë AVR Core, i cili përmban një kontrollues të kaskadës së energjisë, ju lejon të zbatoni një kontrollues për të kontrolluar një motor me shpejtësi të lartë DC kontrollues.

Ky dokument siguron një përshkrim të shkurtër të parimit të funksionimit të motorrit elektrik uniform të DC, dhe në detaje ka një kontroll koncept në modalitetin e prekjes dhe gjithashtu përshkruan përshkrimin koncept Zhvillimi i referencës ATAVRMC100, i cili bazohet në këto rekomandime të aplikimit.

Gjithashtu diskutoi zbatimin e softuerit me një qark të kontrollit të zbatuar nga softueri i bazuar në kontrolluesin e PID. Për të kontrolluar procesin e kalimit, përdorimi i vetëm sensorëve të pozicionit të bazuar në efektin e sallë nënkuptohet.

Parim operativ

Qëllimi i Bekptit rritet vazhdimisht, i cili është i lidhur me një numër të avantazheve të tyre:

1. Mungesa e një nyje kolektori, e cila thjeshton ose përjashton edhe mirëmbajtjen.
2. Gjeneroni një nivel më të ulët të zhurmës akustike dhe elektrike në krahasim me motorët universal të kolektorit DC.
3. Aftësi për të punuar në mjedise të rrezikshme (me produkte të ndezshme).
4. Raporti i mirë i karakteristikave të llambave dhe fuqisë ...

Motorët e këtij lloji karakterizohen nga një inerci i vogël i rotorit, sepse Dredha-dredha janë të vendosura në stator. Switching kontrollohet nga elektronika. Momentet e kalimit përcaktohen ose sipas informacionit nga sensorë të pozicionit, ose duke matur të kundërt e.d., të gjeneruara nga mbështjelljet.

Kur vepron duke përdorur sensorë Bekpt, zakonisht është e tre pjesëve kryesore: një stator, një rotor dhe sensorë me linje.

Stator i Bekpt klasik trefazor përmban tre mbështjellje. Në shumë motorë, mbështjelljet janë të ndara në disa seksione, gjë që zvogëlon pulsimet e momentit të rrotullimit.

Figura 1 tregon skemën e zëvendësimit të statorit elektrik. Ai përbëhet nga tre mbështjellje, secila prej të cilave përmban tre elementë të njëpasnjëshëm të përfshirë: induktance, rezistencë dhe e kundërt e.d.s.

Rotori Bekept përbëhet nga një numër i barabartë i magnetave të përhershëm. Shuma e shtyllave magnetike në rotor ndikon gjithashtu në madhësinë e hapave të rrotullimit dhe rrotullimit të momentit. Se sasi të mëdha Polakët, lart më pak madhësi Hapi i hapjes dhe më pak rrotullues. Magnete të përhershme mund të përdoren me 1..5 palë polakësh. Në disa raste, numri i palëve të shtyllave rritet në 8 (Figura 2).

Supings janë instaluar stacionare, dhe magnet rrotullohet. Rotori Bekept karakterizohet nga një peshë më e lehtë në krahasim me rotorin e zakonshëm motor universal DC, e cila ka mbështjellje në rotor.

Sensori i sallës

Për të vlerësuar pozitën e rotorit, tre sensorë të sallës janë ngulitur në strehimin e motorit. Sensorë janë instaluar në një kënd prej 120 ° në lidhje me njëri-tjetrin. Përdorimi i të dhënave të sensorëve është e mundur të kryhet 6 ndërprerës të ndryshëm.

Fazat e kalimit varet nga gjendja e sensorëve të sallës.

Furnizimi i tensioneve të furnizimit në ndryshimet dredha-dredha pas ndryshimit të shtetit të rezultateve të sensorit të sallës. Për përmbushja e duhur Çift rrotullimi i sinkronizuar mbetet përafërsisht i vazhdueshëm dhe i lartë.

Fazat e kalimit

Për të thjeshtuar përshkrimin e punës së BKPT-së trefazore, ne e konsiderojmë vetëm versionin e saj me tre mbështjellje. Siç është treguar më parë, faza e kalimit varet nga vlerat e prodhimit të sensorëve të sallës. Me furnizimin e duhur të tensionit në dredha-dredha e motorit, është krijuar një fushë magnetike dhe është iniciuar rotacioni. I. mënyrë të thjeshtë Kontrolli i kalimit i përdorur për të kontrolluar BKPT është skema e kthimit në mbyllje kur dredha-dredha ose shpenzon aktuale apo jo. Në një moment në kohë, vetëm dy mbështjellje mund të konfiskohen, dhe e treta mbetet e shkëputur. Lidhjet që lidhen me shkaqet e autobusëve të energjisë rryme elektrike. Kjo metodë Ajo quhet komutim trapezoid ose switching bllok.

Një kaskadë energjie e përbërë nga 3 gjysmë litra është përdorur për të kontrolluar BKPT. Skema e kaskadës së energjisë është treguar në figurën 4.

Sipas vlerave të sensorëve të sallës, përcaktohet se cilat çelësa duhet të mbyllen.

Motori Bescalton DC ka një dredha-dredha trefazore në stator, dhe një magnet i përhershëm në rotor. Fusha magnetike e rradhës krijohet nga dredha-dredha e statorit, kur ndërveprojnë me të cilat rrotullohet rotori magnetik. Për të krijuar një fushë magnetike rrotulluese, një sistem i tensionit trefazor është furnizuar me dredhinë e statorit, i cili mund të ketë formë të ndryshme dhe të formuar menyra te ndryshme. Formimi i tensioneve të furnizimit (rrëshqitje të kalimit) për një motor DC Bullettoor është bërë nga bllokimet e specializuara të elektronikës - kontrollues i motorit.

Renditni motorin e unbelleton Në katalogun tonë

Në rastin më të thjeshtë, dredha-dredha është e lidhur me një burim të vazhdueshëm të tensionit dhe si rotori rrotullohet në drejtimin e fushës magnetike të dredhimit të statorit, tensionit është i lidhur me një palë tjetër të mbështjelljes. Vektori i fushës magnetike të statorit zë një pozicion tjetër dhe rotacioni i rotorit vazhdon. Për përcaktimin momenti i duhur Lidhjet e mëposhtme e përdorin sensorin e pozicionit të rotorit, më shpesh se të tjerët përdoren sensorë të sallës.

Opsionet e mundshme dhe rastet e veçanta

Lëshuar tani motorët e pazakontë mund të kenë një dizajn të ndryshëm.

Nga ekzekutimi stator dredha-dredha Ju mund të nxjerrë në pah motorët me një dredha-dredha klasike, plagë në thelbin e çelikut, dhe motorët me një dredhje cilindrike të zbrazët pa një bërthamë çeliku. Dredha-dredha klasike ka një induktancë dukshëm më të madhe se një dredhje cilindrike e zbrazët, dhe në përputhje me rrethanat, një kohë më e madhe konstante. Për shkak të njërës së dorës, një dredhje cilindrike e zbrazët lejon një ndryshim më dinamik në rrymë (A, për pasojë, të dyja momentin), nga ana tjetër, kur vepron nga kontrolluesi i motorit, duke përdorur modulimin e frekuencës së ulët për të qetësuar Ripples aktuale, duke filtruar mbledhjen e nominale më të madhe (dhe, në përputhje me rrethanat, madhësia më e madhe). Përveç kësaj, dredha-dredha klasike, si rregull, ka një moment dukshëm më të madh të fiksimit magnetik, si dhe një efikasitet më të vogël se një dredhje cilindrike e zbrazët.

Një ndryshim tjetër në të cilin ata janë të ndarë modele të ndryshme Motorë - kjo është vendndodhja e ndërsjellë e rotorit dhe statorit - ka motorë me rotorin e brendshëm dhe motorët me të rotor i jashtëm. Motorët me një rotor të brendshëm, si rregull, kanë shpejtësi më të larta dhe një moment më të vogël të inercisë së rotorit sesa modelet me një rotor të jashtëm. Falë kësaj, motorët me rotorin e brendshëm kanë një dinamikë më të lartë. Motorët me një rotor të jashtëm shpesh kanë një moment pak më të madh me të njëjtën diametër të jashtëm të motorit.

Dallimet nga llojet e tjera të motorëve

Dallimet nga kolektori DPT. Vendosja e dredha-dredha në rotor bëri të mundur braktisjen e brushave dhe kolektorit dhe për të hequr qafe të luajtshme kontakt elektrikqë redukton ndjeshëm besueshmërinë e DPT me magnet të përhershëm. Për të njëjtën arsye, shpejtësia në motorët e pabazë është zakonisht më e lartë se ajo e DPT me magnet të përhershëm. Nga njëra anë ju lejon të rriteni fuqi specifike Engine Badcontor, nga ana tjetër, jo për të gjitha aplikacionet e tilla shpejtësi e lartë është me të vërtetë e nevojshme

Dallimet nga motorët sinkron me magnet të përhershëm. Motorët sinkron me magnet të përhershëm në rotor janë shumë të ngjashme me DPT strukturore në dizajn, por ka një numër dallimesh. Së pari, termi motor sinkron kombinon shumë specie të ndryshme Motorët, disa prej të cilave janë të destinuara për punë të drejtpërdrejtë nga rrjeti standard i AC, pjesa tjetër (për shembull, servomotorët sinkron) mund të punojnë vetëm në konvertuesit e frekuencave (kontrollorët e motorit). Motorë pjesa më e madhe, edhe pse ata kanë dredha-dredha trefazore në stator, nuk lejojnë punë e drejtpërdrejtë nga tensioni i rrjetit, dhe domosdoshmërisht kërkojnë praninë e një kontrolluesi të përshtatshëm. Përveç kësaj, motorët sinkron përfshijnë tensionin e furnizimit me energji të formës sinusoidale, ndërsa motorët e pabazë lejojnë që fuqia të mundësohet nga një tension hap-formë (switching bllok) dhe madje të marrin përdorimin e saj në mënyrat nominale të funksionimit.

Kur keni nevojë për një motor të pakontrolluar?

Përgjigja për këtë pyetje është mjaft e thjeshtë - në rastet kur ka një avantazh mbi llojet e tjera të motorëve. Pra, për shembull, është pothuajse e pamundur të bëhet pa një motor të pakontrolluar në aplikacionet ku kërkohet shpejtësi të mëdha Rrotullimi: Mbi 10,000 rpm. Përdorimi i motorëve pjesa më e madhe është e justifikuar edhe në rastet kur kërkohet jeta e lartë e motorit. Në rastet kur është e nevojshme të aplikoni një asamble të një motori me një kuti me shpejtësi, ajo është e justifikuar në mënyrë unike nga përdorimi i motorëve me shpejtësi të ulët (me një numër të madh polakësh). Motorët me shpejtësi të lartë në këtë rast do të kenë shpejtësi më të larta se maksimumi shpejtësi e lejuar Reduksi, dhe për këtë arsye nuk do të jetë në gjendje të përdorë plotësisht fuqinë e tyre. Për aplikimet ku kontrolli më i thjeshtë i motorit (pa përdorimin e kontrollorit të motorit), kolektor DPT do të zgjidhet natyrshëm.

Nga ana tjetër, në kushte rritja e temperaturës ose rritjen e rrezatimit dobësi Motorët incoletory - sensorë të sallës. Modelet e Sensorit Standard të Sallave kanë rezistencë të kufizuar ndaj rrezatimit dhe temperaturës së operimit. Nëse në një aplikacion të tillë ka ende nevojë për të përdorur një motor uniform, atëherë ekzekutimet e bëra me porosi bëhen të pashmangshme me zëvendësimin e sensorëve të sallës në më shumë rezistente ndaj faktorëve të specifikuar, gjë që rrit çmimin e motorit dhe kohës së dorëzimit.