Мотор без четкички DCИма трифазна намотка на статорот и постојан магнет на роторот. Ротирачко магнетно поле се создава од намотката на статорот, по интеракција со која магнетниот ротор почнува да се движи. За да се создаде ротирачко магнетно поле, трифазен напонски систем се снабдува со намотката на статорот, кој може да има различна формаи се формира на различни начини. Генерирањето на напони за напојување (префрлување на намотување) за DC мотор без четки се врши од специјализирани електронски единици - контролорот на моторот.

Нарачајте мотор без четкиво нашиот каталог

Во наједноставниот случај, намотките се поврзани во парови со извор на постојан напон, и додека роторот се ротира во насока на векторот на магнетното поле на намотката на статорот, напонот се поврзува со другиот пар намотки. Векторот на магнетното поле на статорот потоа зазема друга позиција и роторот продолжува да ротира. Да се ​​утврди вистинскиот моментЗа поврзување на следните намотки, најчесто се користи сензор за положба на роторот.

Можни опции и посебни случаи

Моторите без четки кои се достапни во моментов можат да бидат во различни дизајни.

Со извршување намотување на статоротМоже да се разликуваат мотори со класично намотување на челично јадро и мотори со шупливо цилиндрично намотување без челично јадро. Класичната намотка има значително поголема индуктивност од шупливото цилиндрично намотување и соодветно поголема временска константа. Поради ова, од една страна, шупливото цилиндрично намотување овозможува подинамична промена на струјата (и, следствено, вртежниот момент, од друга страна, кога работи од контролер на мотор кој користи ниска фреквентна PWM модулација за измазнување). Потребни се тековни бранови, пригушници со филтер со поголем рејтинг (и соодветно поголема големина). Покрај тоа, класичната ликвидација, по правило, има значително поголем момент на магнетно стегање, како и помала ефикасност, од шупливо цилиндрично намотување.

Друга разлика по која тие се поделени различни моделимотори - ова е релативната положба на роторот и статорот - има мотори со внатрешен ротор и мотори со надворешен ротор. Моторите на внатрешниот ротор генерално имаат поголеми брзини и помала инерција на роторот од моделите со надворешни ротори. Благодарение на ова, моторите со внатрешни ротори имаат поголема динамика. Моторите на надворешниот ротор често имаат малку повисок вртежен момент за истиот надворешен дијаметар на моторот.

Разлики од другите типови на мотори

Разлики од колектор DPT. Поставувањето на намотката на роторот овозможи да се напуштат четките и комутаторот и со тоа да се ослободиме од подвижниот електричен контакт, што значително ја намалува веродостојноста на ДПТ со постојани магнети. Од истата причина, брзината на моторите без четки обично е многу поголема од онаа на моторите со постојан магнет со постојана струја. Од една страна, ова ви овозможува да ја зголемите специфичната моќност на моторот без четки, од друга страна, ова не е за сите апликации. голема брзинае навистина потребно

Разлики од синхроните мотори со постојан магнет. Синхроните мотори со постојани магнети на роторот се многу слични на DC моторите без четкички во дизајнот, но има голем број разлики. Прво, терминот синхрон мотор комбинира многу разни видовимотори, од кои некои се дизајнирани за директна работа од стандардна мрежа AC, другиот дел (на пример синхрони сервомотори) може да работи само од конвертори на фреквенција (моторни контролери). Моторите без четки, иако имаат трифазна намотка на статорот, не дозволуваат директна работа од напонот на мрежата и нужно бараат соодветен контролер. Покрај тоа, синхроните мотори бараат напојување со синусоидален напон, додека моторите без четкички овозможуваат напојување наизменичен напончекор форма (префрлување блок) па дури и сугерираат негова употреба во номинални режими на работа.

Кога е потребен мотор без четки?

Одговорот на ова прашање е прилично едноставен - во случаи кога има предност во однос на другите типови мотори. На пример, речиси е невозможно да се направи без мотор без четки во апликации каде големи брзиниротација: над 10.000 вртежи во минута. Употребата на мотори без четки исто така е оправдана во случаи кога е потребен долг работен век на моторот. Во случаи кога е неопходно да се користи склоп на мотор со менувач, јасно е оправдана употребата на мотори без четки со мала брзина (со голем број на столбови). Моторите без четки со голема брзина во овој случај ќе имаат брзина поголема од максималната дозволена брзинаменувач, и поради оваа причина нема да може да се искористи нивната целосна моќност. За апликации кои бараат наједноставна можна контрола на моторот (без употреба на контролер на моторот), четканиот DC мотор е природен избор.

Од друга страна, во услови покачена температураили зголемено зрачењесе манифестира слаба точкаМотори без четки - Хол сензори. Моделите со сензори на Standard Hall имаат ограничен отпор на зрачење и опсег на работна температура. Ако во таква апликација сè уште има потреба од користење на мотор без четки, тогаш прилагодените верзии со замена на сензорите на Hall со поотпорни на овие фактори стануваат неизбежни, што ја зголемува цената на моторот и времето на испорака.

Се нарекува DC мотор електричен мотор, напојуван од директна струја. Доколку е потребно, набавете мотор со висок вртежен момент со релативно мали брзини. Структурно, Inrunners се поедноставни поради фактот што стационарен статор може да служи како куќиште. На него може да се монтираат уреди за прицврстување. Во случајот со Outrunners, целата надворешност се ротира. Моторот е прицврстен со помош на фиксна оска или делови од статорот. Во случај на мотор на тркала, прицврстувањето се врши на фиксната оска на статорот, жиците се водат до статорот преку шуплива оска помала од 0,5 mm;

Се нарекува мотор со наизменична струја електричен мотор кој се напојува со наизменична струја. Постојат следниве типови на AC мотори:

Има и UKM (универзален мотор со комутатор) со функција да работи и на наизменична и на директна струја.

Друг тип на мотор е чекор моторсо конечен број позиции на роторот. Одредена одредена позиција на роторот се фиксира со примена на моќност на потребните соодветни намотки. Кога напонот за напојување се отстранува од една намотка и се пренесува на други, се јавува процес на транзиција во друга позиција.

Мотор со наизменична струја кога се напојува преку индустриска мрежа обично не постигнува брзина на ротација повеќе од три илјади вртежи во минута. Поради оваа причина, доколку е потребно да се добијат повисоки фреквенции, се користи комутаторски мотор, дополнителни придобивкикој е лесен и компактен додека ја одржува потребната моќност.

Понекогаш се користи и посебен механизам за пренос наречен мултипликатор, кој ги менува кинематичките параметри на уредот на потребните технички показатели. Комутаторските единици понекогаш заземаат до половина простор од целиот мотор, така што електричните мотори со наизменична струја се намалуваат во големина и се прават полесни по тежина со користење на фреквентен конвертор, а понекогаш поради присуството на мрежа со зголемена фреквенција до 400 Hz.

Животниот век на кој било асинхрон мотор со наизменична струја е значително повисок од оној на мотор со комутатор. Тоа е определено состојба на изолација на намотки и лежишта. Синхрониот мотор, кога се користи инвертер и сензор за положба на роторот, се смета за електронски аналог на класичен четкан мотор кој поддржува работа преку директна струја.

DC мотор без четкички. Општи информации и дизајн на уредот

DC мотор без четки се нарекува и трифазен DC мотор без четкички. Тоа е синхрони уред, чиј принцип на работа се заснова на самосинхронизирана регулација на фреквенцијата, поради што се контролира векторот (врз основа на положбата на роторот) на магнетното поле на статорот.

Моторните контролери од овој тип често се напојуваат од постојан напон, по што и го добиле името. Во англиската техничка литература, моторот со вентил се нарекува PMSM или BLDC.

Електричниот мотор без четки беше создаден првенствено за да се оптимизира моќноста кој било DC моторгенерално. ДО актуаторТаков уред (особено брз микропогон со прецизно позиционирање) имаше многу високи барања.

Ова, можеби, доведе до употреба на такви специфични уреди за директна струја, трифазни мотори без четки, исто така наречени мотори BLDC. Тие се речиси идентични во дизајнот синхрони моторинаизменична струја, каде што ротацијата на магнетниот ротор се јавува во конвенционален ламиниран статор во присуство на трифазни намотки, а бројот на вртежи зависи од напонот и оптоварувањето на статорот. Врз основа на одредени координати на роторот, се префрлаат различни намотки на статорот.

Моторите со еднонасочна струја без четки може да постојат без посебни сензори, но понекогаш тие се присутни на роторот, како што е сензорот Хол. Ако уредот работи без дополнителен сензор, тогаш намотките на статорот служат како елемент за фиксирање. Тогаш струјата се јавува поради ротацијата на магнетот кога роторот индуцира EMF во намотката на статорот.

Ако еден од намотките е исклучен, сигналот што бил индуциран ќе се мери и дополнително се обработува, но овој принцип на работа е невозможен без професор за обработка на сигнали. Но, за превртување или сопирање на таков електричен мотор, не е потребно коло за мост - ќе биде доволно да се снабдуваат контролните импулси во обратна низа на намотките на статорот.

Во VD (префрлен мотор) на роторот се наоѓа индуктор во форма на постојан магнет, а намотката на арматурата е на статорот. Врз основа на положбата на роторот, се создава напонот за напојување на сите намоткиелектричен мотор. Кога колектор се користи во такви дизајни, неговата функција ќе ја врши полупроводнички прекинувач во прекинувач мотор.

Главната разлика помеѓу синхроните и вентилските мотори е самосинхронизацијата на вторите со помош на DPR, што ја одредува пропорционалната брзина на ротација на роторот и полето.

Најчесто, DC моторите без четкички се користат во следниве области:

Статор

Овој уред има класичен дизајн и наликува на истиот уред асинхрона машина. Вклучува бакарно јадро за намотување(поставени околу периметарот во жлебови), што го одредува бројот на фази и куќиштето. Обично синусните и косинусните фази се доволни за ротација и самостоење, меѓутоа, моторот на вентилот често се создава како трифазен или дури и четирифазен.

Електрични мотори со рикверц електромоторна силаСпоред видот на поставување вртења на намотката на статорот, тие се поделени на два вида:

• синусоидална форма;
• трапезоидна форма.

Во соодветните типови на мотори, струјата на електричната фаза исто така се менува според методот на снабдување, синусоидно или трапезоидно.

Ротор

Вообичаено, роторот е направен од постојани магнети со голем број на парови на столбови од два до осум, кои, пак, се менуваат од север кон југ или обратно.

Феритните магнети се сметаат за најчести и најевтини за правење ротор, но нивниот недостаток е ниско нивомагнетна индукција, затоа, таквите материјали сега се заменуваат со уреди направени од легури на различни елементи од ретки земји, бидејќи тие можат да обезбедат високо нивомагнетна индукција, што, пак, овозможува да се намали големината на роторот.

ДПР

Сензорот за положба на роторот обезбедува повратни информации. Врз основа на принципот на работа, уредот е поделен на следниве подтипови:

• индуктивен;
• фотоелектрични;
• Сензор за ефект на сала.

Последниот тип доби најголема популарност поради неговата речиси апсолутни својства без инерцијаи способност да се ослободите од доцнењата во каналите за повратни информации врз основа на положбата на роторот.

Контролен систем

Контролниот систем се состои од прекинувачи за напојување, понекогаш и од тиристори или енергетски транзистори, вклучително и изолирана порта, што доведува до склоп на струен инвертер или напонски инвертер. Најчесто се спроведува процесот на управување со овие клучеви со користење на микроконтролер, што бара огромен број пресметковни операции за контрола на моторот.

Принцип на работа

Работата на моторот е дека контролорот префрла одреден број намотки на статорот на таков начин што векторот на магнетните полиња на роторот и статорот се ортогонални. Користење на PWM (модулација на ширина на пулсот) Контролорот ја контролира струјата што тече низ мотороти го регулира вртежниот момент што се врши на роторот. Насоката на овој момент на дејство се одредува со ознаката на аголот помеѓу векторите. Во пресметките се користат електрични степени.

Префрлувањето треба да се направи на таков начин што F0 (флукс на возбудување на роторот) се одржува константна во однос на флуксот на арматурата. Со интеракцијата на таквото возбудување и флуксот на арматурата, се формира вртежен момент М, кој има тенденција да го ротира роторот и, паралелно, да обезбеди совпаѓање на возбудата и флуксот на арматурата. Меѓутоа, како што роторот се врти, различни намотки се префрлуваат под влијание на сензорот за положба на роторот, што предизвикува протокот на арматурата да се сврти кон следниот чекор.

Во таква ситуација, добиениот вектор се поместува и станува неподвижен во однос на протокот на роторот, што, пак, го создава потребниот вртежен момент на вратилото на електричниот мотор.

Контрола на моторот

Контролерот на DC мотор без четкички го регулира вртежниот момент што делува на роторот со менување на количината на модулација на ширината на импулсот. Префрлувањето се контролира и се врши по електронски пат, за разлика од конвенционалниот четкан DC мотор. Исто така вообичаени се контролните системи кои имплементираат модулација на ширина на пулсот и алгоритми за контрола на ширина на пулсот за работниот тек.

Векторски контролираните мотори го обезбедуваат најширокиот познат опсег за регулирање на сопствената брзина. Регулирање на оваа брзина, како и одржување на флуксната врска на потребно ниво, се јавува благодарение на фреквентниот конвертор.

Карактеристика на регулацијата на електричен погон заснована на векторска контрола е присуството на контролирани координати. Тие се во фиксен системИ се трансформираат во ротирачки, истакнувајќи константна вредност пропорционална на контролираните параметри на векторот, поради што се формира контролно дејство, а потоа обратна транзиција.

И покрај сите предности на таков систем, тој е придружен и со недостаток во форма на тешкотија во контролирањето на уредот за регулирање на брзината на широк опсег.

Предности и недостатоци

Во денешно време, во многу индустрии, овој тип на мотор е во голема побарувачка, бидејќи електромоторот DC без четкички комбинира речиси сè. најдобри квалитетибесконтактни и други типови на мотори.

Неспорните предности на моторот со вентил се:

И покрај значајните позитивни поени, В DC мотор без четкичкиИсто така, има неколку недостатоци:

Врз основа на горенаведеното и недостатокот на развој модерна електроникаво регионот, многумина сè уште веруваат соодветна употребаконвенционален асинхрон мотор со конвертор на фреквенција.

Трифазен DC мотор без четкички

Овој тип на мотор има одлични карактеристики, особено кога се врши контрола со помош на сензори за положба. Ако моментот на отпор варира или е целосно непознат, а исто така и ако е неопходно да се постигне поголем стартен вртежен моментсе користи контрола на сензорот. Ако сензорот не се користи (обично кај вентилаторите), контролата ви овозможува да правите без жична комуникација.

Карактеристики на контрола на трифазен мотор без четкички без сензор за положба:

Контролни карактеристики трифазен мотор без четкичкисо сензор за позиција користејќи го примерот на сензор Хол:

Заклучок

DC моторот без четкички има многу предности и ќе стане достоен изборза употреба и од специјалисти и од обични луѓе.

Неодамна, DC моторите без четкички станаа сè попопуларни. Активно се користат во изработка на инструменти, индустриска медицинска и автоматизација на домаќинствата, како и во опрема за контрола и мерење. Овој типМоторите работат без четки.

Предности на мотори без четкички

Моторите без четки имаат голем број на предности, кои ги одредиле нивните области на примена. Имаат подобри перформанси. Нивниот вртежен момент е многу поголем во споредба со конвенционални мотори. Дизајните без четки имаат повисоки динамички карактеристикии ефикасност.

Меѓу другите предности, треба да се забележи тивко работење, продолжен работен век и многу повеќе висока фреквенцијаротација. Односот на големината на моторот и вртежниот момент е поголем од другите типови. Ова е особено важно во области каде големината и тежината се критични фактори.

Принцип на работа на мотор без четки

Принципот на работа се заснова на магнетните полиња произведени од статорот и роторот, чија брзина на ротација е иста. Нема таканаречено лизгање, карактеристично за асинхрони мотори. Конфигурацијата на моторите без четки е еднофазна, двофазна или трифазна. Бројот на намотки во статорот зависи од ова. НајраспространетаСите области добија трифазни мотори.

Дизајн на мотор без четки

Како пример, треба да ги разгледаме најпопуларните трифазни мотор без четкички. Има статор од слоевит челик, во чии жлебови е поставена намотката. Повеќето мотори од овој тип имаат три намотки поврзани во ѕвезда.

Роторот е постојан магнет со столбови кои се движат од 2 до 8 пара. Во исто време, Јужна и Северен полнаизменично едни со други. Роторот е направен од специјален магнетен материјал кој ја обезбедува потребната густина на магнетното поле. Вообичаено, ова се феритни магнети, од кои се прават постојани магнети.

За разлика од конвенционалните електрични мотори, DC моторите без четкички се префрлуваат електронски. Ова се должи на потребата постојано да се напојува напонот на намотките на статорот. Во исто време, треба да знаете во каква положба е роторот. Оваа позиција ја одредуваат сензорите на Хол, кои произведуваат висок или низок сигнал, во зависност од тоа кој пол минува во близина на високо чувствителните елементи.

DC генератор без четки

Појавата на мотори без четки се објаснува со потребата да се создаде електрична машинасо многу предности. Мотор без четкички е уред без комутатор, чија функција ја презема електрониката.

BLDC моторите се DC електрични мотори без четкички, со моќност од, на пример, 12, 30 волти.

• Избор на вистинскиот мотор
• Принцип на работа
• Уред за мотор BLDC
• Сензори и нивно отсуство
• Нема сензор
• Концептот на PWM фреквенција
• Ардуино систем
• Монтирање на моторот

Избор на вистинскиот мотор

За да изберете единица, неопходно е да се споредат принципот на работа и карактеристиките на четканите и моторите без четка.

Од лево кон десно: брусен мотор и FK 28-12 мотор без четка

Колекционерите чинат помалку, но развиваат мала брзина на ротација на вртежниот момент. Тие работат на директна струја, се со мала тежина и големина и лесно се поправаат за да се заменат делови. Манифестацијата на негативен квалитет се открива кога ќе се примат огромен број вртежи. Четките доаѓаат во контакт со комутаторот, предизвикувајќи триење што може да го оштети механизмот. Перформансите на единицата се намалени.

Четки не само што бараат поправка поради брзо абење, но може да доведе и до прегревање на механизмот.

Главната предност на DC моторот без четкички е отсуството на вртежен момент и прекинувачки контакти. Ова значи дека нема извори на загуби, како кај моторите со постојан магнет. Нивните функции ги вршат MOS транзистори. Претходно цената им била висока, па не биле достапни. Денес цената стана прифатлива, а перформансите значително се подобрија. Ако во системот нема радијатор, моќноста е ограничена на 2,5 до 4 вати, а работната струја е ограничена на 10 до 30 ампери. Ефикасност електрични мотори без четкичкимногу висок.

Втората предност се механичките поставки. Оската е монтирана на широки лежишта. Нема кршење или абразивни елементи во структурата.

Единствениот недостаток е тоа што е скапо електронска единицауправување.

Да разгледаме пример за механиката на CNC машина со вретено.

Заменувањето на четканиот мотор со мотор без четкички ќе заштити од оштетување на CNC вретеното. Под вретено подразбираме вратило кое има десна и лева ротација на вртежниот момент. ЦПУ вретеното има висока моќност. Брзината на вртежниот момент се контролира со регулатор на серво тестер, а брзината се контролира со автоматски контролер. Цената на ЦПУ со вретено е околу 4 илјади рубли.

Принцип на работа

Главната карактеристика на механизмот е отсуството на колектор. И постојаните магнети се инсталирани на вретеното, што е роторот. Околу него има жичани намотки кои имаат различни магнетни полиња. Разликата помеѓу моторите без четки од 12 волти е контролниот сензор на роторот што се наоѓа на него. Сигналите се испраќаат до единицата за контрола на брзината.

Уред за мотор BLDC

Распоредот на магнети во внатрешноста на статорот обично се користи за двофазни мотори со мал број на столбови. Принципот на вртежен момент околу статорот се користи кога е неопходно да се добие двофазен мотор со мали брзини.

На роторот има четири пола. Правоаголни магнети се инсталирани наизменични столбови. Сепак, бројот на столбови не е секогаш еднаков на бројот на магнети, од кои може да има 12, 14. Но, бројот на столбови мора да биде парен. Неколку магнети можат да сочинуваат еден пол.

Сликата покажува 8 магнети кои формираат 4 пола. Моментот на сила зависи од моќта на магнетите.

Сензори и нивно отсуство

Контролерите за мозочен удар се поделени во две групи: со и без сензор за положба на роторот.

Тековните сили се доставуваат до намотките на моторот кога посебна ситуацијароторот Се определува со електронски системкористејќи сензор за позиција. Тие доаѓаат во различни видови. Популарен контролер за патување е дискретен сензор за ефект на Хол. Трифазен мотор од 30 волти ќе користи 3 сензори. Единицата за електроника постојано има податоци за положбата на роторот и навреме го насочува напонот до потребните намотки.

Вообичаен уред кој ги менува своите заклучоци при префрлување на намотки.

Уред со отворен циклус ја мери струјата и брзината. PWM каналите се поврзани на дното на контролниот систем.

Три влеза се поврзани со сензорот Хол. Ако сензорот Хол се промени, започнува процесот на обработка на прекини. За да се обезбеди брз одговор на обработката на прекини, сензорот Хол е поврзан со пиновите со низок редослед на портата.

Користење на сензор за позиција со микроконтролер

За да заштедите на сметките за струја, нашите читатели ја препорачуваат Кутијата за заштеда на електрична енергија. Месечните плаќања ќе бидат 30-50% помалку отколку што беа пред да го користите штедачот. Ја отстранува реактивната компонента од мрежата, што резултира со намалување на оптоварувањето и, како последица на тоа, потрошувачката на струја. Електричните апарати трошат помалку струја и трошоците се намалени.

Контролерот на каскадната сила е во срцето на јадрото AVR, што обезбедува компетентно управување DC мотор без четкички. AVR е чип за извршување на специфични задачи.

Принципот на работа на контролорот за брзина може да биде со или без сензор. Програмата за AVR плоча прави:

• стартување на моторот што е можно побрзо без употреба на надворешни дополнителни уреди;
• контрола на брзината со еден надворешен потенциометар.

Одделен поглед автоматска контрола sma, се користи во машини за перење.

Нема сензор

За да се одреди положбата на роторот, потребно е да се измери напонот на неискористената намотка. Овој методПрименливо кога моторот се ротира, во спротивно нема да работи.

Контролерите за патување без сензор се полесни за производство, што ја објаснува нивната широка употреба.

Контролерите ги имаат следните својства:

• максимална вредност на директна струја;
• вредноста на максималниот работен напон;
• број на максимални вртежи;
• отпорност на прекинувачите за напојување;
• фреквенција на пулсот.

Кога го поврзувате контролорот, важно е да ги одржувате жиците што е можно пократки. Поради појава на струјни пренапони на стартот. Ако жицата е долга, може да се појават грешки во одредувањето на положбата на роторот. Затоа, контролорите се продаваат со жица од 12 - 16 см.

Контролерите имаат многу софтверски поставки:

• контрола на исклучување на моторот;
• меко или тешко исклучување;
• сопирање и непречено исклучување;
• напредна моќност и ефикасност;
• мек, тврд, брз почеток;
• тековни граници;
• режим на гас;
• промена на насоката.

Контролерот LB11880 прикажан на сликата содржи двигател на мотор без четки со голема моќност, односно можете да го вклучите моторот директно до чипот без дополнителни драјвери.

Концептот на PWM фреквенција

Кога клучевите се вклучени, целосно оптоварување се нанесува на моторот. Уредот достигнува максимална брзина. За да се контролира моторот, мора да се обезбеди регулатор на моќност. Ова е токму она што го прави модулацијата на ширината на импулсот (PWM).

Поставена е потребната фреквенција на отворање и затворање на клучевите. Напонот се менува од нула на работен. За да ја контролирате брзината, неопходно е да се постави PWM сигнал на клучните сигнали.

PWM сигналот може да се генерира од уредот на неколку пинови. Или креирајте PWM за посебен клуч користејќи програма. Шемата станува поедноставна. Сигналот PWM има 4-80 килохерци.

Зголемувањето на фреквенцијата води до повеќе процеси на транзиција, што произведува топлина. Висината на PWM фреквенцијата го зголемува бројот на минливи процеси, што предизвикува загуби на прекинувачите. Ниската фреквенција не ја обезбедува саканата мазност на контролата.

За да се намалат загубите на клучевите кога процеси на транзиција, PWM сигналите се испорачуваат на горните или долните прекинувачи посебно. Директните загуби се пресметуваат со помош на формулата P=R*I2, каде што P е моќта на загубите, R е отпорот на прекинувачот, I е јачината на струјата.

Помалиот отпор ги минимизира загубите и ја зголемува ефикасноста.

Ардуино систем

Хардверската компјутерска платформа Arduino често се користи за контрола на мотори без четкички. Се заснова на табла и развојна околина во јазикот Wiring.

Плочката Arduino вклучува Atmel AVR микроконтролер и елементарен хардвер за програмирање и интеракција со кола. Плочката има стабилизатор на напон. Serial Arduino плочата е едноставно инвертирачко коло за конвертирање сигнали од едно ниво на друго. Програмите се инсталираат преку USB. Некои модели, како што е Arduino Mini, бараат дополнителна табла за програмирање.

Програмскиот јазик Arduino користи стандардна обработка. Некои модели на Arduino ви дозволуваат да контролирате повеќе сервери во исто време. Програмите се обработени од процесорот и компајлирани од AVR.

Проблеми со контролорот може да настанат поради падови на напонот и прекумерно оптоварување.

Монтирање на моторот

Рамка на моторот - механизам за монтирање на моторот. Се користи во инсталации на мотори. Рамката на моторот се состои од меѓусебно поврзани прачки и елементи на рамката. Моторните држачи можат да бидат рамни, со просторни елементи. Рамка на моторот за еден мотор од 30 волти или повеќе единици. Коло за напојувањеМонтирањето на моторот се состои од збир на прачки. Рамката на моторот е инсталирана во комбинација од бандаж и елементи на рамката.

Електричниот DC без четкички е незаменлива единица што се користи и во секојдневниот живот и во индустријата. На пример, CNC машина, медицинска опрема, автомобилски механизми.

Моторите BLDC се одликуваат со нивната сигурност, принципот на работа со висока прецизност, автоматски интелигентна контролаи регулатива.

Објавено на 11.04.2013 година

Заеднички уред (Inrunner, Outrunner)

DC мотор без четкички се состои од ротор со постојани магнети и статор со намотки. Постојат два типа на мотори: Интранер, во кој магнетите на роторот се наоѓаат во внатрешноста на статорот со намотки, и Надминувач, во која магнетите се наоѓаат надвор и ротираат околу стационарен статор со намотки.

Шема Интранеробично се користи за мотори со голема брзинасо мал број на столбови. Надминувачдоколку е потребно, набавете мотор со висок вртежен момент со релативно мали брзини. Структурно, Inrunners се поедноставни поради фактот што стационарен статор може да служи како куќиште. На него може да се монтираат уреди за прицврстување. Во случајот со Outrunners, целата надворешност се ротира. Моторот е прицврстен со помош на фиксна оска или делови од статорот. Во случај на мотор со тркала, монтажата се изведува на фиксната оска на статорот, жиците се водат до статорот преку шупливата оска.

Магнети и столбови

Бројот на столбови на роторот е парен. Обликот на употребените магнети е обично правоаголен. Цилиндричните магнети се користат поретко. Тие се инсталирани со наизменични столбови.

Бројот на магнети не секогаш одговара на бројот на полови. Неколку магнети можат да формираат еден пол:

Во овој случај, 8 магнети формираат 4 пола. Големината на магнетите зависи од геометријата на моторот и карактеристиките на моторот. Колку се посилни употребените магнети, толку е поголем вртежниот момент што го развива моторот на вратилото.

Магнетите на роторот се фиксираат со помош на специјален лепак. Дизајните со држач за магнети се поретки. Материјалот на роторот може да биде магнетно спроводлив (челик), немагнетно спроводлив (алуминиумски легури, пластика итн.) или комбиниран.

Намотки и заби

Намотката на трифазен мотор без четки е направена од бакарна жица. Жицата може да биде едножилна или да се состои од неколку изолирани жици. Статорот е направен од неколку листови магнетно спроводлив челик преклопени заедно.

Бројот на забите на статорот мора да се подели со бројот на фази. тие. за трифазен мотор без четкички број на заби на статорот мора да се дели со 3. Бројот на забите на статорот може да биде или поголем или помал од бројот на столбови на роторот. На пример, има мотори со следните шеми: 9 заби/12 магнети; 51 заб/46 магнети.

Моторите со статор со 3 заби се користат исклучително ретко. Бидејќи само две фази работат во даден момент (кога е вклучена од ѕвезда), магнетните сили не дејствуваат рамномерно на роторот низ целиот обем (види слика).

Силите што дејствуваат на роторот се обидуваат да го искриват, што доведува до зголемени вибрации. За да се елиминира овој ефект, статорот е направен со голем број заби, а намотката се распределува по забите на целиот обем на статорот што е можно подеднакво.

Во овој случај, магнетните сили кои делуваат на роторот се поништуваат едни со други. Нема нерамнотежа.

Опции за дистрибуција на фазни намотки преку забите на статорот

Опција за намотување со 9 заби

Опција за намотување со 12 заби

Во горните дијаграми, бројот на забите е избран така што тој не само што се дели со 3. На пример, кога 36 забите сметка за 12 заби по фаза. 12 заби може да се распределат вака:

Најпосакувана шема е 6 групи од по 2 заби.

Постои мотор со 51 заб на статорот! 17 заби по фаза. 17 е прост број, тој е целосно делив само со 1 и со себе. Како да се дистрибуира ликвидацијата меѓу забите? За жал, не можев да најдам примери или техники во литературата што ќе помогнат да се реши овој проблем. Се испостави дека ликвидацијата е дистрибуирана на следниов начин:

Да разгледаме вистинско коло за намотување.

Забележете дека ликвидацијата има различни насоки на намотување на различни заби. Различни насоки на намотување се означени со големи и големи букви. Можете да прочитате детално за дизајнот на намотките во литературата понудена на крајот од статијата.

Класичната ликвидација е направена со една жица за една фаза. Оние. сите намотки на забите од една фаза се поврзани во серија.

Паралелно може да се поврзат и намотките на забите.

Може да има и комбинирани подмножества

Паралелното и комбинирано поврзување овозможува да се намали индуктивноста на намотувањето, што доведува до зголемување на струјата на статорот (а со тоа и моќноста) и брзината на ротација на моторот.

Електрична и реална брзина

Ако роторот на моторот има два пола, тогаш со една целосна револуција на магнетното поле на статорот, роторот прави еден целосен пресврт. Со 4 пола, за вртење на вратилото на моторот за една целосна вртење потребни се две вртежи на магнетното поле на статорот. Колку е поголем бројот на столбови на роторот, толку повеќе електрични вртежи се потребни за ротирање на вратилото на моторот по вртење. На пример, имаме 42 магнети на роторот. За да се заврти роторот една вртење, потребни се 42/2 = 21 електричен вртеж. Овој имот може да се користи како еден вид редуктор. Откако зедов потребната количинастолбови, можете да добиете мотор со посакуваните карактеристики на брзината. Дополнително, ќе ни треба разбирање за овој процес во иднина при изборот на параметрите на контролорот.

Сензори за позиција

Дизајнот на мотори без сензори се разликува од моторите со сензори само во отсуство на вторите. Други фундаментални разликибр. Најчестите сензори за позиција работат врз основа на ефектот Хол. Сензорите реагираат на магнетно поле, тие обично се поставуваат на статорот така што тие се под влијание на магнетите на роторот. Аголот помеѓу сензорите треба да биде 120 степени.

Ова се однесува на „електрични“ степени. Оние. за повеќеполен мотор, физичкиот распоред на сензорите може да биде како што следува:

Понекогаш сензорите се наоѓаат надвор од моторот. Еве еден пример за локацијата на сензорите. Тоа беше всушност мотор без сензори. Значи на едноставен начинбеше опремен со сензори за сала.

На некои мотори се инсталирани сензори посебен уред, што ви овозможува да ги движите сензорите во одредени граници. Со користење на таков уред, времето е поставено. Меѓутоа, ако моторот бара обратна насока (ротација внатре задната страна) ќе ви треба втор сет на сензори конфигурирани за рикверц. Бидејќи тајмингот нема од одлучувачко значењена почеток и ниски вртежи, можете да ги поставите сензорите на нулта точка и програмски да го прилагодите аголот на напредување кога моторот ќе почне да ротира.

Главни карактеристики на моторот

Секој мотор е дизајниран да исполнува специфични барања и ги има следните главни карактеристики:

• Работен режимза кој е дизајниран моторот: долгорочно или краткорочно. Долгорежимот на работа значи дека моторот може да работи со часови. Таквите мотори се дизајнирани на таков начин што емисијата на топлина во околината е поголема од емисијата на топлина на самиот мотор. Во овој случај, нема да се загрее. Пример: вентилација, ескалатор или транспортер. Краткорочно -значи дека моторот ќе биде вклучен краток период, при што нема да има време да се загрее до максималната температура, проследено со долг период, во кој моторот има време да се олади. Пример: погон на лифт, електрични машини за бричење, фен за коса.
• Отпорност на намотување на моторот. Отпорот на намотување на моторот влијае Ефикасност на моторот. Колку е помал отпорот, толку е поголема ефикасноста. Со мерење на отпорот, можете да дознаете присуство на краток спој на превртување во ликвидацијата. Отпорот на намотување на моторот е илјадити дел од омот. За да се измери, потребен е посебен уред или посебна техника за мерење.
• Максимален работен напон. Максималниот напон што може да го издржи намотката на статорот. Максималниот напон е поврзан со следниот параметар.
• Максимална брзина. Понекогаш тие не укажуваат максимална брзина, А Kv -бројот на вртежи на моторот по волт без оптоварување на вратилото. Помножувајќи го овој индикатор со максималниот напон, ја добиваме максималната брзина на моторот без оптоварување на вратилото.
• Максимална струја. Максимум дозволена струјанамотки Како по правило, се означува и времето во кое моторот може да ја издржи одредената струја. Максималното ограничување на струјата е поврзано со можно прегревање на ликвидацијата. Затоа, кога ниски температури животната срединаработа во реално време со максимална струјаќе биде повеќе, а на топло време моторот ќе изгори порано.
• Максимална моќност на моторот.Директно поврзан со претходниот параметар. Ова е максималната моќност што моторот може да ја произведе за краток временски период, обично неколку секунди. На долга работана максимална моќностПрегревањето на моторот и неговото откажување е неизбежно.
• Номинална моќност. Моќта што може да ја развие моторот за време на целото вклучување.
• Агол на напредување на фазата (тајминг). Намотката на статорот има одредена индуктивност, што го забавува растот на струјата во намотката. Струјата по некое време ќе го достигне својот максимум. За да се компензира ова доцнење, фазното префрлување се врши со одредено однапред. Слично на палењето во мотор внатрешно согорување, каде што времето на палење е поставено земајќи го предвид времето на палење на горивото.

Треба да обрнете внимание и на фактот дека при номинално оптоварување нема да добиете максимална брзина на вратилото на моторот. Квиндициран за истоварен мотор. При напојување на моторот од батерии, треба да се земе предвид „падот“ на напонот на напојување под оптоварување, што пак ќе ја намали и максималната брзина на моторот.