इंजिन थेट वर्तमानम्हणतात इलेक्ट्रिकल इंजिन, थेट प्रवाहाद्वारे समर्थित. आवश्यक असल्यास, तुलनेने कमी गतीसह उच्च-टॉर्क इंजिन मिळवा. एक स्थिर स्टेटर हाऊसिंग म्हणून काम करू शकतो या वस्तुस्थितीमुळे रचनात्मकदृष्ट्या, इनरनर्स सोपे आहेत. त्यावर फास्टनिंग उपकरणे बसवता येतात. Outrunners च्या बाबतीत, संपूर्ण बाह्य फिरते. स्थिर अक्ष किंवा स्टेटर भाग वापरून मोटर बांधली जाते. व्हील मोटरच्या बाबतीत, स्टेटरच्या स्थिर अक्षावर फास्टनिंग केले जाते; तारा 0.5 मिमी पेक्षा कमी पोकळ अक्षातून स्टेटरकडे नेल्या जातात.

इंजिन पर्यायी प्रवाहम्हणतात पर्यायी प्रवाहाने चालणारी इलेक्ट्रिक मोटर. खालील प्रकारचे एसी मोटर्स अस्तित्वात आहेत:

एक UKM (युनिव्हर्सल कम्युटेटर मोटर) देखील आहे ज्याचे कार्य अल्टरनेटिंग आणि डायरेक्ट करंट दोन्हीवर चालते.

इंजिनचा दुसरा प्रकार आहे स्टेपर मोटररोटर पोझिशन्सच्या मर्यादित संख्येसह. आवश्यक संबंधित विंडिंग्सवर पॉवर लागू करून रोटरची विशिष्ट निर्दिष्ट स्थिती निश्चित केली जाते. जेव्हा पुरवठा व्होल्टेज एका विंडिंगमधून काढून टाकले जाते आणि इतरांकडे हस्तांतरित केले जाते, तेव्हा दुसर्या स्थितीत संक्रमणाची प्रक्रिया होते.

AC मोटर जेव्हा औद्योगिक नेटवर्कद्वारे चालविली जाते तेव्हा सहसा साध्य होत नाही रोटेशन गती प्रति मिनिट तीन हजार क्रांती पेक्षा जास्त. या कारणास्तव, आवश्यक असल्यास, अधिक मिळवा उच्च वारंवारताकम्युटेटर मोटर वापरली जाते, अतिरिक्त फायदेजे आवश्यक शक्ती राखून हलके आणि संक्षिप्त आहे.

कधीकधी मल्टीप्लायर नावाची एक विशेष ट्रान्समिशन यंत्रणा देखील वापरली जाते, जी डिव्हाइसचे किनेमॅटिक पॅरामीटर्स आवश्यक असलेल्यांमध्ये बदलते. तांत्रिक निर्देशक. कम्युटेटर युनिट्स कधीकधी संपूर्ण इंजिनच्या अर्ध्या जागा घेतात, म्हणून एसी इलेक्ट्रिक मोटर्स आकारात कमी केल्या जातात आणि फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टरचा वापर करून वजनाने हलक्या केल्या जातात आणि कधीकधी नेटवर्कच्या उपस्थितीमुळे 400 Hz

कोणत्याही एसी एसिंक्रोनस मोटरचे सर्व्हिस लाइफ कम्युटेटर मोटरच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या जास्त असते. ते ठरवले जाते विंडिंग्स आणि बियरिंग्जच्या इन्सुलेशनची स्थिती. सिंक्रोनस मोटर, इन्व्हर्टर आणि रोटर पोझिशन सेन्सर वापरताना, थेट करंटद्वारे ऑपरेशनला समर्थन देणारी क्लासिक ब्रश मोटरचे इलेक्ट्रॉनिक ॲनालॉग मानले जाते.

ब्रशलेस डीसी मोटर. सामान्य माहिती आणि डिव्हाइस डिझाइन

ब्रशलेस डीसी मोटरला थ्री-फेज ब्रशलेस डीसी मोटर असेही म्हणतात. हे एक सिंक्रोनस डिव्हाइस आहे, ज्याचे ऑपरेटिंग तत्त्व स्व-समक्रमित वारंवारता नियमनवर आधारित आहे, ज्यामुळे वेक्टर नियंत्रण होते (रोटरच्या स्थितीवर आधारित) चुंबकीय क्षेत्रस्टेटर

या प्रकारचे मोटर कंट्रोलर्स बहुतेकदा स्थिर व्होल्टेजद्वारे चालवले जातात, जिथे त्यांना त्यांचे नाव मिळते. इंग्रजी तांत्रिक साहित्यात, वाल्व मोटरला पीएमएसएम किंवा बीएलडीसी म्हणतात.

ब्रशलेस इलेक्ट्रिक मोटर प्रामुख्याने पॉवर ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी तयार केली गेली कोणतीही डीसी मोटरसाधारणपणे TO ॲक्ट्युएटरअशा उपकरणाची (विशेषत: अचूक स्थितीसह हाय-स्पीड मायक्रोड्राइव्ह) खूप उच्च आवश्यकता होत्या.

यामुळे, कदाचित, अशा विशिष्ट डायरेक्ट करंट उपकरणांचा वापर होऊ लागला, ब्रशलेस थ्री-फेज मोटर्स, ज्यांना BLDC मोटर्स देखील म्हणतात. ते डिझाइनमध्ये जवळजवळ एकसारखे आहेत सिंक्रोनस मोटर्सवैकल्पिक प्रवाह, जेथे चुंबकीय रोटरचे रोटेशन पारंपारिक लॅमिनेटेड स्टेटरमध्ये थ्री-फेज विंडिंग्सच्या उपस्थितीत होते आणि क्रांतीची संख्या स्टेटरच्या व्होल्टेज आणि लोडवर अवलंबून असते. रोटरच्या विशिष्ट निर्देशांकांवर आधारित, भिन्न स्टेटर विंडिंग्स स्विच केले जातात.

ब्रशलेस डीसी मोटर्स कोणत्याही वेगळ्या सेन्सरशिवाय अस्तित्वात असू शकतात, तथापि, काहीवेळा ते रोटरवर उपस्थित असतात, जसे की हॉल सेन्सर. जर डिव्हाइस अतिरिक्त सेन्सरशिवाय कार्य करत असेल तर स्टेटर विंडिंग्स फिक्सिंग घटक म्हणून काम करतात. मग जेव्हा रोटर स्टेटर विंडिंगमध्ये EMF ला प्रवृत्त करतो तेव्हा चुंबकाच्या फिरण्यामुळे विद्युत प्रवाह उद्भवतो.

जर विंडिंग्सपैकी एक बंद असेल तर, प्रेरित केलेले सिग्नल मोजले जाईल आणि पुढील प्रक्रिया केली जाईल, तथापि, हे ऑपरेटिंग तत्त्व सिग्नल प्रोसेसिंग प्रोफेसरशिवाय अशक्य आहे. परंतु अशा इलेक्ट्रिक मोटरला उलट करण्यासाठी किंवा ब्रेक करण्यासाठी, ब्रिज सर्किटची आवश्यकता नाही - स्टेटर विंडिंगला उलट क्रमाने नियंत्रण डाळींचा पुरवठा करणे पुरेसे असेल.

व्हीडी (स्विच मोटर) मध्ये रोटरवर कायम चुंबकाच्या रूपात एक इंडक्टर स्थित असतो आणि आर्मेचर विंडिंग स्टेटरवर असते. रोटरच्या स्थितीवर आधारित, सर्व विंडिंग्सचा पुरवठा व्होल्टेज तयार केला जातोविद्युत मोटर. जेव्हा अशा डिझाईन्समध्ये कलेक्टर वापरला जातो, तेव्हा त्याचे कार्य स्विच मोटरमधील सेमीकंडक्टर स्विचद्वारे केले जाईल.

सिंक्रोनस आणि वाल्व्ह मोटर्समधील मुख्य फरक म्हणजे डीपीआर वापरून नंतरचे स्व-सिंक्रोनाइझेशन, जे रोटर आणि फील्डच्या आनुपातिक रोटेशन गती निर्धारित करते.

बरेच वेळा ब्रशलेस इलेक्ट्रिक मोटर DC खालील भागात वापरले जाते:

स्टेटर

या डिव्हाइसमध्ये क्लासिक डिझाइन आहे आणि ते समान डिव्हाइससारखे आहे असिंक्रोनस मशीन. यांचा समावेश होतो तांबे वळण कोर(खोबणीमध्ये परिमितीभोवती ठेवलेले), जे टप्प्यांची संख्या आणि गृहनिर्माण निर्धारित करते. सहसा साइन आणि कोसाइन फेज रोटेशन आणि सेल्फ-स्टार्टिंगसाठी पुरेसे असतात, तथापि, व्हॉल्व्ह मोटर बहुतेक वेळा तीन-टप्प्या किंवा अगदी चार-चरण एक म्हणून तयार केली जाते.

रिव्हर्ससह इलेक्ट्रिक मोटर्स विद्युतचुंबकिय बलस्टेटर विंडिंगवर वळण घालण्याच्या प्रकारानुसार, ते दोन प्रकारांमध्ये विभागले गेले आहेत:

• साइनसॉइडल आकार;
• ट्रॅपेझॉइडल आकार.

संबंधित प्रकारच्या मोटरमध्ये, पुरवठा पद्धतीनुसार इलेक्ट्रिक फेज करंट देखील बदलतो, सायनसॉइडली किंवा ट्रॅपेझॉइडली.

रोटर

सामान्यतः, रोटर दोन ते आठ ध्रुवांच्या जोड्यांसह कायम चुंबकाने बनलेला असतो, जो पर्यायी उत्तरेकडून दक्षिणेकडे किंवा त्याउलट असतो.

रोटर बनवण्यासाठी फेराइट मॅग्नेट सर्वात सामान्य आणि स्वस्त मानले जातात, परंतु त्यांचा तोटा आहे कमी पातळीचुंबकीय प्रेरण, म्हणून, अशा सामग्रीची जागा आता विविध दुर्मिळ पृथ्वी घटकांच्या मिश्रधातूपासून बनवलेल्या उपकरणांनी घेतली आहे, कारण ते प्रदान करू शकतात उच्चस्तरीयचुंबकीय प्रेरण, ज्यामुळे, रोटरचा आकार कमी करणे शक्य होते.

डीपीआर

रोटर पोझिशन सेन्सर प्रदान करतो अभिप्राय. ऑपरेशनच्या तत्त्वावर आधारित, डिव्हाइस खालील उपप्रकारांमध्ये विभागले गेले आहे:

• आगमनात्मक;
• फोटोइलेक्ट्रिक;
• हॉल इफेक्ट सेन्सर.

शेवटच्या प्रकारामुळे सर्वात लोकप्रियता प्राप्त झाली आहे जवळजवळ संपूर्ण जडत्व-मुक्त गुणधर्मआणि रोटरच्या स्थितीवर आधारित फीडबॅक चॅनेलमधील विलंबांपासून मुक्त होण्याची क्षमता.

नियंत्रण यंत्रणा

कंट्रोल सिस्टममध्ये पॉवर स्विच असतात, काहीवेळा थायरिस्टर्स किंवा पॉवर ट्रान्झिस्टर देखील असतात, ज्यामध्ये इन्सुलेटेड गेटचा समावेश असतो, ज्यामुळे वर्तमान इन्व्हर्टर किंवा व्होल्टेज इन्व्हर्टर असेंब्ली होते. या की व्यवस्थापित करण्याची प्रक्रिया बहुतेक वेळा अंमलात आणली जाते मायक्रोकंट्रोलर वापरुन, ज्याला इंजिन नियंत्रित करण्यासाठी मोठ्या संख्येने संगणकीय ऑपरेशन्स आवश्यक आहेत.

ऑपरेशनचे तत्त्व

इंजिनचे ऑपरेशन असे आहे की कंट्रोलर विशिष्ट संख्येने स्टेटर विंडिंग्स अशा प्रकारे स्विच करतो की रोटर आणि स्टेटरच्या चुंबकीय क्षेत्रांचे वेक्टर ऑर्थोगोनल असतात. PWM वापरणे (पल्स रुंदी मॉड्यूलेशन) कंट्रोलर मोटरमधून वाहणारा विद्युतप्रवाह नियंत्रित करतोआणि रोटरवर लावलेल्या टॉर्कचे नियमन करते. या अभिनय क्षणाची दिशा सदिशांमधील कोनाच्या चिन्हाद्वारे निर्धारित केली जाते. गणनेमध्ये इलेक्ट्रिकल अंशांचा वापर केला जातो.

स्विचिंग अशा प्रकारे केले पाहिजे की आर्मेचर फ्लक्सच्या सापेक्ष F0 (रोटर एक्सिटेशन फ्लक्स) स्थिर ठेवला जाईल. अशा उत्तेजना आणि आर्मेचर फ्लक्सच्या परस्परसंवादाने, एक टॉर्क एम तयार होतो, जो रोटरला फिरवतो आणि समांतरपणे, उत्तेजना आणि आर्मेचर फ्लक्सचा योगायोग सुनिश्चित करतो. तथापि, रोटर वळताना, रोटर पोझिशन सेन्सरच्या प्रभावाखाली वेगवेगळे विंडिंग स्विच केले जातात, ज्यामुळे आर्मेचरचा प्रवाह पुढील पायरीकडे वळतो.

अशा परिस्थितीत, परिणामी वेक्टर बदलतो आणि रोटरच्या प्रवाहाच्या संदर्भात स्थिर होतो, ज्यामुळे, इलेक्ट्रिक मोटर शाफ्टवर आवश्यक टॉर्क तयार होतो.

इंजिन नियंत्रण

ब्रशलेस डीसी मोटरचा कंट्रोलर पल्स रुंदी मॉड्युलेशनचे प्रमाण बदलून रोटरवर कार्य करणाऱ्या टॉर्कचे नियमन करतो. स्विचिंग नियंत्रित आहे आणि इलेक्ट्रॉनिक पद्धतीने चालते, पारंपारिक ब्रश केलेल्या डीसी मोटरच्या विपरीत. वर्कफ्लोसाठी पल्स-रुंदी मॉड्यूलेशन आणि पल्स-रुंदी नियंत्रण अल्गोरिदम लागू करणाऱ्या नियंत्रण प्रणाली देखील सामान्य आहेत.

इंजिन चालू वेक्टर नियंत्रणतुमचा स्वतःचा वेग नियंत्रित करण्यासाठी सर्वात विस्तृत ज्ञात श्रेणी प्रदान करा. या गतीचे नियमन करणे, तसेच येथे फ्लक्स लिंकेज राखणे आवश्यक पातळी, वारंवारता कनवर्टर धन्यवाद उद्भवते.

वेक्टर नियंत्रणावर आधारित इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या नियमनाचे वैशिष्ट्य म्हणजे नियंत्रित निर्देशांकांची उपस्थिती. मध्ये आहेत निश्चित प्रणालीआणि फिरते मध्ये बदला, वेक्टरच्या नियंत्रित पॅरामीटर्सच्या प्रमाणात स्थिर मूल्य हायलाइट करणे, ज्यामुळे नियंत्रण क्रिया तयार होते आणि नंतर उलट संक्रमण होते.

अशा प्रणालीचे सर्व फायदे असूनही, विस्तृत श्रेणीवर वेग नियंत्रित करण्यासाठी डिव्हाइस नियंत्रित करण्यात अडचणीच्या रूपात तोटे देखील आहे.

फायदे आणि तोटे

आजकाल, बऱ्याच उद्योगांमध्ये, या प्रकारच्या मोटरला खूप मागणी आहे, कारण ब्रशलेस डीसी इलेक्ट्रिक मोटर जवळजवळ सर्व गोष्टी एकत्र करते. सर्वोत्तम गुणसंपर्करहित आणि इतर प्रकारच्या मोटर्स.

वाल्व मोटरचे निर्विवाद फायदे आहेत:

लक्षणीय असूनही सकारात्मक गुण, व्ही ब्रशलेस डीसी मोटरत्याचे अनेक तोटे देखील आहेत:

वरील आणि विकासाचा अभाव यावर आधारित आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्सप्रदेशात, अनेक अजूनही विश्वास योग्य वापरफ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टरसह पारंपारिक असिंक्रोनस मोटर.

थ्री-फेज ब्रशलेस डीसी मोटर

या प्रकारचे इंजिन आहे उत्कृष्ट वैशिष्ट्ये, विशेषत: स्थिती सेन्सर वापरून नियंत्रण करत असताना. प्रतिकाराचा क्षण बदलत असल्यास किंवा पूर्णपणे अज्ञात असल्यास, आणि ते साध्य करणे आवश्यक असल्यास उच्च प्रारंभिक टॉर्कसेन्सर नियंत्रण वापरले जाते. सेन्सर वापरला नसल्यास (सामान्यतः चाहत्यांमध्ये), नियंत्रण आपल्याला वायर्ड संप्रेषणाशिवाय करू देते.

पोझिशन सेन्सरशिवाय थ्री-फेज ब्रशलेस मोटर नियंत्रित करण्याची वैशिष्ट्ये:

नियंत्रण वैशिष्ट्ये थ्री-फेज ब्रशलेस मोटरहॉल सेन्सरचे उदाहरण वापरून स्थिती सेन्सरसह:

निष्कर्ष

ब्रशलेस डीसी मोटरचे अनेक फायदे आहेत आणि होतील एक योग्य निवडतज्ञ आणि सामान्य लोक दोघांच्या वापरासाठी.

ब्रशलेस मोटर्स प्रति किलोग्राम (निव्वळ वजन) सुधारित शक्ती देतात आणि विस्तृतरोटेशन गती; या पॉवर प्लांटची कार्यक्षमता देखील प्रभावी आहे. हे महत्वाचे आहे की स्थापना व्यावहारिकरित्या रेडिओ हस्तक्षेप सोडत नाही. हे आपल्याला संपूर्ण सिस्टमच्या योग्य ऑपरेशनसाठी न घाबरता हस्तक्षेप-संवेदनशील उपकरणे त्याच्या पुढे ठेवण्याची परवानगी देते.

ब्रशलेस मोटर देखील पाण्यात ठेवता येते आणि वापरली जाऊ शकते, याचा नकारात्मक परिणाम होणार नाही. तसेच, त्याची रचना आक्रमक वातावरणात स्थान मिळविण्यास अनुमती देते. तथापि, या प्रकरणात, आपण नियंत्रण युनिटच्या स्थानाबद्दल आगाऊ विचार केला पाहिजे. लक्षात ठेवा की केवळ पॉवर प्लांटचे काळजीपूर्वक आणि काळजीपूर्वक ऑपरेशन केल्याने ते बर्याच वर्षांपासून आपल्या उत्पादनात कार्यक्षमतेने आणि सहजतेने कार्य करेल.

दीर्घकालीन आणि अल्पकालीन ऑपरेटिंग मोड डेटाबेससाठी मूलभूत आहेत. उदाहरणार्थ, एस्केलेटर किंवा कन्व्हेयरसाठी, दीर्घकालीन ऑपरेटिंग मोड योग्य आहे, ज्यामध्ये इलेक्ट्रिक मोटर बर्याच तासांपर्यंत स्थिरपणे चालते. दीर्घकालीन ऑपरेशनसाठी, वाढीव बाह्य उष्णता हस्तांतरण प्रदान केले जाते: वातावरणात उष्णता सोडणे पॉवर प्लांटच्या अंतर्गत उष्णता प्रकाशनापेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे.

अल्प-मुदतीच्या ऑपरेटिंग मोडमध्ये, इंजिनला त्याच्या ऑपरेशन दरम्यान कमाल तापमान मूल्यापर्यंत गरम करण्यासाठी वेळ नसावा, म्हणजे. या बिंदूपूर्वी बंद करणे आवश्यक आहे. इंजिन चालू करणे आणि चालू करणे दरम्यान ब्रेक दरम्यान, त्याला थंड होण्यासाठी वेळ असणे आवश्यक आहे. लिफ्ट, इलेक्ट्रिक शेव्हर्स, हेअर ड्रायर आणि इतर आधुनिक विद्युत उपकरणांमध्ये ब्रशलेस मोटर्स नेमके अशा प्रकारे काम करतात.

मोटर वळणाचा प्रतिकार गुणांकाशी संबंधित आहे उपयुक्त क्रियावीज प्रकल्प. सर्वात कमी वळण प्रतिरोधासह कमाल कार्यक्षमता प्राप्त केली जाऊ शकते.

कमाल ऑपरेटिंग व्होल्टेज हे जास्तीत जास्त व्होल्टेज मूल्य आहे जे पॉवर प्लांटच्या स्टेटर विंडिंगवर लागू केले जाऊ शकते. कमाल ऑपरेटिंग व्होल्टेज थेट संबंधित आहे कमाल वेगमोटर आणि विंडिंग करंटचे कमाल मूल्य. कमाल मूल्यविंडिंग करंट विंडिंग ओव्हरहाटिंगच्या शक्यतेमुळे मर्यादित आहे. या कारणास्तव इलेक्ट्रिक मोटर्ससाठी एक पर्यायी, परंतु शिफारस केलेली ऑपरेटिंग स्थिती नकारात्मक तापमान आहे वातावरण. हे आपल्याला पॉवर प्लांटच्या ओव्हरहाटिंगसाठी लक्षणीय भरपाई करण्यास आणि त्याच्या ऑपरेशनचा कालावधी वाढविण्यास अनुमती देते.

कमाल मोटर पॉवर ही कमाल शक्ती आहे जी सिस्टम काही सेकंदात मिळवू शकते. हे विचारात घेण्यासारखे आहे लांब कामइलेक्ट्रिक मोटर चालू जास्तीत जास्त शक्तीअपरिहार्यपणे सिस्टमचे अतिउष्णता आणि त्याचे ऑपरेशन अयशस्वी होईल.

निर्मात्याने (एक स्टार्ट-अप) घोषित केलेल्या ऑपरेशनच्या नियतकालिक परवानगी कालावधीत पॉवर प्लांट विकसित करू शकणारी शक्ती म्हणजे रेटेड पॉवर.

फेज स्विचिंग विलंबाची भरपाई करण्याच्या आवश्यकतेमुळे इलेक्ट्रिक मोटरमध्ये फेज ॲडव्हान्स कोन प्रदान केला जातो.

घरगुती आणि वैद्यकीय उपकरणे, विमानाचे मॉडेलिंग, गॅस आणि तेल पाइपलाइनसाठी पाईप शट-ऑफ ड्राइव्ह - हे खूप दूर आहे पूर्ण यादीब्रशलेस डीसी मोटर्स (बीडी) वापरण्याचे क्षेत्र. त्यांचे फायदे आणि तोटे अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी या इलेक्ट्रोमेकॅनिकल ॲक्ट्युएटर्सचे डिझाइन आणि ऑपरेटिंग तत्त्व पाहूया.

सामान्य माहिती, उपकरण, अर्जाची व्याप्ती

बीडीमध्ये स्वारस्य असण्याचे एक कारण म्हणजे अचूक स्थितीसह हाय-स्पीड मायक्रोमोटरची वाढलेली गरज. अशा ड्राईव्हची अंतर्गत रचना आकृती 2 मध्ये दर्शविली आहे.

तांदूळ. 2. ब्रशलेस मोटर डिझाइन

तुम्ही बघू शकता की, डिझाइनमध्ये रोटर (आर्मचर) आणि स्टेटर असतात, पहिल्यामध्ये कायम चुंबक असते (किंवा अनेक चुंबक एका विशिष्ट क्रमाने मांडलेले असतात) आणि दुसरे चुंबकीय क्षेत्र तयार करण्यासाठी कॉइल (बी) ने सुसज्ज असते. .

हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक यंत्रणा एकतर अंतर्गत आर्मेचरसह असू शकतात (या प्रकारचे डिझाइन आकृती 2 मध्ये पाहिले जाऊ शकते) किंवा बाह्य (आकृती 3 पहा).

तांदूळ. 3. आउटरनर डिझाइन

त्यानुसार, प्रत्येक डिझाईन्समध्ये अनुप्रयोगाची विशिष्ट व्याप्ती असते. अंतर्गत आर्मेचर असलेली उपकरणे असतात उच्च गतीरोटेशन, म्हणून ते कूलिंग सिस्टममध्ये वापरले जातात पॉवर प्लांट्सड्रोन इ. अचूक पोझिशनिंग आणि टॉर्क रेझिस्टन्स (रोबोटिक्स, वैद्यकीय उपकरणे, सीएनसी मशीन इ.) आवश्यक असल्यास बाह्य रोटर ॲक्ट्युएटर वापरले जातात.

ऑपरेशनचे तत्त्व

इतर ड्राईव्हच्या विपरीत, उदाहरणार्थ, AC असिंक्रोनस मशीन, BD ला ऑपरेट करण्यासाठी विशेष कंट्रोलरची आवश्यकता असते, जे विंडिंग्स अशा प्रकारे चालू करते की आर्मेचर आणि स्टेटरच्या चुंबकीय क्षेत्रांचे वेक्टर एकमेकांना ऑर्थोगोनल असतात. म्हणजेच, थोडक्यात, ड्रायव्हर डिव्हाइस डीबी आर्मेचरवर कार्य करणार्या टॉर्कचे नियमन करते. ही प्रक्रिया आकृती 4 मध्ये स्पष्टपणे दर्शविली आहे.

जसे आपण पाहू शकता, आर्मेचरच्या प्रत्येक हालचालीसाठी ब्रशलेस मोटरच्या स्टेटर विंडिंगमध्ये एक विशिष्ट कम्युटेशन करणे आवश्यक आहे. ऑपरेशनचे हे तत्त्व रोटेशनच्या सहज नियंत्रणास परवानगी देत ​​नाही, परंतु त्वरीत गती प्राप्त करणे शक्य करते.

ब्रश आणि ब्रशलेस मोटर्समधील फरक

कलेक्टर टाईप ड्राइव्ह BD पेक्षा वेगळा आहे डिझाइन वैशिष्ट्ये(चित्र 5 पहा.), आणि ऑपरेशनचे सिद्धांत.

तांदूळ. 5. A – ब्रश केलेली मोटर, B – ब्रश रहित

चला विचार करूया डिझाइन फरक. आकृती 5 वरून असे दिसून येते की कम्युटेटर प्रकारच्या इंजिनच्या रोटरमध्ये (चित्र 5 मधील 1), ब्रशलेस इंजिनच्या विपरीत, कॉइल असतात साधे सर्किटवळण, आणि स्थायी चुंबक (सामान्यतः दोन) स्टेटरवर स्थापित केले जातात (चित्र 5 मध्ये 2). याव्यतिरिक्त, शाफ्टवर एक कम्युटेटर स्थापित केला आहे, ज्याला ब्रशेस जोडलेले आहेत, आर्मेचर विंडिंगला व्होल्टेज पुरवतात.

चला ऑपरेशनच्या तत्त्वाबद्दल थोडक्यात बोलूया कलेक्टर मशीन्स. जेव्हा एका कॉइलवर व्होल्टेज लागू केले जाते तेव्हा ते उत्तेजित होते आणि चुंबकीय क्षेत्र तयार होते. त्याच्याशी संवाद साधतो कायम चुंबक, यामुळे आर्मेचर आणि त्यावर ठेवलेला कलेक्टर फिरतो. परिणामी, इतर वळणांना वीजपुरवठा केला जातो आणि सायकलची पुनरावृत्ती होते.

या डिझाइनच्या आर्मेचरची रोटेशन वारंवारता थेट चुंबकीय क्षेत्राच्या तीव्रतेवर अवलंबून असते, जे यामधून, व्होल्टेजच्या थेट प्रमाणात असते. म्हणजेच, वेग वाढवण्यासाठी किंवा कमी करण्यासाठी, पॉवर पातळी वाढवणे किंवा कमी करणे पुरेसे आहे. आणि उलट करण्यासाठी ध्रुवीयता स्विच करणे आवश्यक आहे. या नियंत्रण पद्धतीला विशेष कंट्रोलरची आवश्यकता नाही, कारण स्ट्रोक कंट्रोलर आधारावर बनवता येतो व्हेरिएबल रेझिस्टर, आणि एक नियमित स्विच इन्व्हर्टर म्हणून काम करेल.

आम्ही मागील विभागात ब्रशलेस मोटर्सच्या डिझाइन वैशिष्ट्यांची चर्चा केली. जसे तुम्हाला आठवते, त्यांना कनेक्ट करण्यासाठी एक विशेष नियंत्रक आवश्यक आहे, त्याशिवाय ते कार्य करणार नाहीत. त्याच कारणास्तव, ही इंजिने जनरेटर म्हणून वापरली जाऊ शकत नाहीत.

काही ड्राइव्हमध्ये हे देखील लक्षात घेण्यासारखे आहे या प्रकारच्याअधिक साठी प्रभावी व्यवस्थापनहॉल सेन्सर वापरून रोटरच्या स्थितीचे परीक्षण केले जाते. हे ब्रशलेस मोटर्सची वैशिष्ट्ये लक्षणीयरीत्या सुधारते, परंतु आधीच महाग डिझाइनची किंमत वाढवते.

ब्रशलेस मोटर कशी सुरू करावी?

या प्रकारच्या ड्राइव्हस् कार्य करण्यासाठी, आपल्याला एका विशेष नियंत्रकाची आवश्यकता असेल (चित्र 6 पहा). त्याशिवाय लॉन्चिंग अशक्य आहे.

तांदूळ. 6. मॉडेलिंगसाठी ब्रशलेस मोटर कंट्रोलर्स

असे डिव्हाइस स्वतः एकत्र करण्यात काही अर्थ नाही; तयार खरेदी करणे स्वस्त आणि अधिक विश्वासार्ह असेल. तुम्ही ते द्वारे निवडू शकता खालील वैशिष्ट्ये, PWM चॅनेल ड्रायव्हर्सचे वैशिष्ट्य:

• जास्तीत जास्त परवानगीयोग्य वर्तमान शक्ती, हे वैशिष्ट्य डिव्हाइसच्या सामान्य ऑपरेशनसाठी दिले जाते. बरेचदा, उत्पादक हे पॅरामीटर मॉडेलच्या नावात सूचित करतात (उदाहरणार्थ, फिनिक्स -18). काही प्रकरणांमध्ये, पीक मोडसाठी मूल्य दिले जाते जे कंट्रोलर काही सेकंदांसाठी राखू शकतो.
• सतत ऑपरेशनसाठी कमाल नाममात्र व्होल्टेज.
• कंट्रोलरच्या अंतर्गत सर्किट्सचा प्रतिकार.
• अनुज्ञेय गती rpm मध्ये दर्शविली आहे. या मूल्याच्या पलीकडे, नियंत्रक वाढत्या रोटेशनला परवानगी देणार नाही (मर्यादा लागू केली आहे कार्यक्रम पातळी). कृपया लक्षात घ्या की गती नेहमी दोन-ध्रुव ड्राइव्हसाठी दिली जाते. अधिक ध्रुव जोड्या असल्यास, त्यांच्या संख्येने मूल्य विभाजित करा. उदाहरणार्थ, दर्शविलेली संख्या 60000 rpm आहे, म्हणून, 6 साठी चुंबकीय मोटररोटेशन गती 60000/3=20000 prm असेल.
• व्युत्पन्न केलेल्या डाळींची वारंवारता, बहुतेक नियंत्रकांसाठी हे पॅरामीटर 7 ते 8 kHz पर्यंत असते, अधिक महाग मॉडेलतुम्हाला पॅरामीटर 16 किंवा 32 kHz पर्यंत वाढवून पुन्हा प्रोग्राम करण्याची परवानगी देते.

कृपया लक्षात घ्या की पहिली तीन वैशिष्ट्ये डेटाबेसची शक्ती निर्धारित करतात.

ब्रशलेस मोटर कंट्रोल

वर नमूद केल्याप्रमाणे, ड्राइव्ह विंडिंगचे स्विचिंग इलेक्ट्रॉनिक पद्धतीने नियंत्रित केले जाते. स्विच केव्हा करायचे हे निर्धारित करण्यासाठी, ड्रायव्हर हॉल सेन्सर्स वापरून आर्मेचरच्या स्थितीचे परीक्षण करतो. जर ड्राइव्ह अशा डिटेक्टरसह सुसज्ज नसेल, तर कनेक्ट न केलेल्या स्टेटर कॉइल्समध्ये उद्भवणारा बॅक ईएमएफ विचारात घेतला जातो. कंट्रोलर, जो मूलत: हार्डवेअर-सॉफ्टवेअर कॉम्प्लेक्स आहे, या बदलांचे निरीक्षण करतो आणि स्विचिंग ऑर्डर सेट करतो.

थ्री-फेज ब्रशलेस डीसी मोटर

बहुतेक डेटाबेस तीन-चरण डिझाइनमध्ये लागू केले जातात. अशा ड्राइव्हला नियंत्रित करण्यासाठी, कंट्रोलरकडे एक कनवर्टर आहे डीसी व्होल्टेजथ्री-फेज पल्समध्ये (चित्र 7 पहा).

आकृती 7. OBD व्होल्टेज आकृती

अशी वाल्व मोटर कशी कार्य करते हे स्पष्ट करण्यासाठी, आकृती 7 सह, आपण आकृती 4 विचारात घेतले पाहिजे, जे ड्राईव्हच्या ऑपरेशनचे सर्व टप्पे दर्शविते. चला ते लिहूया:

1. कॉइल "A" वर सकारात्मक आवेग लागू केला जातो, तर "B" वर नकारात्मक आवेग लागू केला जातो, परिणामी आर्मेचर हलतो. सेन्सर त्याची हालचाल रेकॉर्ड करतील आणि पुढील स्विचिंगसाठी सिग्नल पाठवतील.
2. कॉइल “ए” बंद आहे, आणि सकारात्मक नाडी “सी” वर जाते (“बी” अपरिवर्तित राहते), त्यानंतर पुढील डाळींच्या संचाला सिग्नल पाठविला जातो.
3. "C" सकारात्मक आहे, "A" नकारात्मक आहे.
4. "B" आणि "A" ची जोडी कार्य करते, ज्यांना सकारात्मक आणि नकारात्मक आवेग प्राप्त होतात.
5. एक सकारात्मक नाडी "B" वर पुन्हा लागू केली जाते आणि "C" वर नकारात्मक नाडी लागू केली जाते.
6. कॉइल्स “A” चालू आहेत (+ पुरवले आहे) आणि “C” वर नकारात्मक नाडीची पुनरावृत्ती होते. मग सायकलची पुनरावृत्ती होते.

नियंत्रणाच्या उघड साधेपणामध्ये अनेक अडचणी आहेत. डाळींची पुढील मालिका तयार करण्यासाठी केवळ आर्मेचरच्या स्थितीचे निरीक्षण करणे आवश्यक नाही तर कॉइलमधील विद्युत् प्रवाह समायोजित करून रोटेशन गती नियंत्रित करणे देखील आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, आपण प्रवेग आणि ब्रेकिंगसाठी सर्वात इष्टतम पॅरामीटर्स निवडले पाहिजेत. हे देखील लक्षात ठेवण्यासारखे आहे की कंट्रोलर एका युनिटसह सुसज्ज असणे आवश्यक आहे जे आपल्याला त्याचे ऑपरेशन नियंत्रित करण्यास अनुमती देते. देखावाअसे मल्टीफंक्शनल डिव्हाइस आकृती 8 मध्ये पाहिले जाऊ शकते.

तांदूळ. 8. मल्टी-फंक्शन ब्रशलेस मोटर कंट्रोल कंट्रोलर

फायदे आणि तोटे

इलेक्ट्रिक ब्रशलेस मोटरचे अनेक फायदे आहेत, म्हणजे:

• पारंपारिक कलेक्टर ॲनालॉग्सपेक्षा सेवा आयुष्य लक्षणीय आहे.
• उच्च कार्यक्षमता.
• स्पीड डायल कमाल वेगरोटेशन
• हे सीडीपेक्षा अधिक शक्तिशाली आहे.
• ऑपरेशन दरम्यान स्पार्क नसणे ड्राइव्हला आग धोकादायक परिस्थितीत वापरण्याची परवानगी देते.
• अतिरिक्त कूलिंगची आवश्यकता नाही.
• वापरण्यास सोप.

आता तोटे पाहू. लक्षणीय गैरसोय, जे डेटाबेसचा वापर मर्यादित करते - ते तुलनेने आहेत उच्च किंमत(ड्रायव्हरच्या किंमतीसह). गैरसोयींपैकी एक म्हणजे ड्राइव्हरशिवाय डेटाबेस वापरण्यास असमर्थता, अगदी अल्पकालीन सक्रियतेसाठी, उदाहरणार्थ, त्याची कार्यक्षमता तपासण्यासाठी. समस्याग्रस्त दुरुस्ती, विशेषत: रिवाइंडिंग आवश्यक असल्यास.

ब्रशलेस डीसी मोटर (बीसीडीसी) चे ऑपरेटिंग तत्त्व बर्याच काळापासून ज्ञात आहे आणि ब्रशलेस मोटर्स नेहमीच पारंपारिक उपायांसाठी एक मनोरंजक पर्याय आहेत. असे असूनही, समान इलेक्ट्रिक कारफक्त 21 व्या शतकात सापडले विस्तृत अनुप्रयोगतंत्रज्ञान मध्ये. व्यापक अंमलबजावणीसाठी निर्णायक घटक म्हणजे BDKP ड्राइव्ह कंट्रोल इलेक्ट्रॉनिक्सच्या किंमतीतील एकाधिक कपात.

ब्रश केलेल्या मोटर्ससह समस्या

मूलभूत स्तरावर, कोणत्याही इलेक्ट्रिक मोटरचे काम रूपांतर करणे आहे विद्युत ऊर्जायांत्रिक करण्यासाठी. इलेक्ट्रिकल मशीनच्या डिझाइनमध्ये दोन मुख्य भौतिक घटना आहेत:

मोटर अशा प्रकारे डिझाइन केले आहे की प्रत्येक चुंबकावर तयार केलेले चुंबकीय क्षेत्र नेहमी एकमेकांशी संवाद साधतात, रोटरला फिरते. पारंपारिक इलेक्ट्रिक मोटरडीसीमध्ये चार मुख्य भाग असतात:

• स्टेटर (चुंबकांच्या रिंगसह स्थिर घटक);
• आर्मेचर (विंडिंग्ससह फिरणारे घटक);
• कार्बन ब्रशेस;
• कलेक्टर

हे डिझाइन स्थिर ब्रशेसच्या सापेक्ष समान शाफ्टवर आर्मेचर आणि कम्युटेटरच्या फिरण्याची तरतूद करते. स्प्रिंग-लोडेडमधून प्रवाह स्त्रोतापासून जातो चांगला संपर्ककम्युटेटरला ब्रश, जे आर्मेचर विंडिंग्स दरम्यान वीज वितरीत करते. उत्तरार्धात प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र स्टेटर मॅग्नेटशी संवाद साधते, ज्यामुळे स्टेटर फिरतो.

मुख्य गैरसोय पारंपारिक इंजिनम्हणजे ब्रशेसवरील यांत्रिक संपर्क घर्षणाशिवाय सुनिश्चित केला जाऊ शकत नाही. जसजसा वेग वाढतो तसतशी समस्या अधिक स्पष्ट होते. कलेक्टर युनिट कालांतराने झिजते आणि याव्यतिरिक्त, स्पार्किंग होण्याची शक्यता असते आणि आयनीकरण करण्यास सक्षम असते सभोवतालची हवा. अशा प्रकारे, साधेपणा आणि कमी उत्पादन खर्च असूनही, अशा इलेक्ट्रिक मोटर्सचे काही दुर्गम तोटे आहेत:

• ब्रश पोशाख;
• आर्किंगमुळे विद्युत आवाज;
• कमाल गती निर्बंध;
• फिरणारे इलेक्ट्रोमॅग्नेट थंड करण्यात अडचणी.

प्रोसेसर तंत्रज्ञान आणि पॉवर ट्रान्झिस्टरच्या आगमनाने डिझाइनर्सना यांत्रिक स्विचिंग युनिट सोडण्याची आणि डीसी इलेक्ट्रिक मोटरमध्ये रोटर आणि स्टेटरची भूमिका बदलण्याची परवानगी दिली.

बीडीकेपीचे ऑपरेटिंग तत्त्व

ब्रशलेस इलेक्ट्रिक मोटरमध्ये, त्याच्या पूर्ववर्ती विपरीत, भूमिका यांत्रिक स्विचइलेक्ट्रॉनिक कनवर्टर करते. हे "आतून बाहेर" बीडीकेपी सर्किटची अंमलबजावणी करण्यास अनुमती देते - त्याचे विंडिंग स्टेटरवर स्थित आहेत, जे कलेक्टरची आवश्यकता दूर करते.

दुसऱ्या शब्दांत, दरम्यान मुख्य मूलभूत फरक क्लासिक इंजिनआणि BDKP म्हणजे स्थिर चुंबक आणि फिरणारे कॉइल ऐवजी, नंतरचे स्थिर विंडिंग आणि फिरणारे चुंबक असतात. स्विचिंग स्वतःच अशाच प्रकारे होते हे असूनही, ब्रशलेस ड्राइव्हमध्ये त्याची भौतिक अंमलबजावणी अधिक जटिल आहे.

मुख्य समस्या म्हणजे ब्रशलेस मोटरचे अचूक नियंत्रण, ज्यामध्ये समाविष्ट आहे योग्य क्रमआणि स्वतंत्र वळण विभागांची स्विचिंग वारंवारता. जर रोटरची वर्तमान स्थिती सतत निर्धारित करणे शक्य असेल तरच ही समस्या रचनात्मकपणे सोडवता येईल.

इलेक्ट्रॉनिक प्रक्रियेसाठी आवश्यक डेटा दोन प्रकारे प्राप्त केला जातो:

• शाफ्टची परिपूर्ण स्थिती शोधणे;
• स्टेटर विंडिंग्समध्ये प्रेरित व्होल्टेज मोजून.

प्रथम मार्गाने नियंत्रण अंमलात आणण्यासाठी, एकतर ऑप्टिकल जोड्या किंवा हॉल सेन्सर स्थिरपणे स्टेटरवर माउंट केले जातात, जे रोटरच्या चुंबकीय प्रवाहास प्रतिसाद देतात, बहुतेकदा वापरले जातात. मुख्य फायदा समान प्रणालीशाफ्टच्या स्थितीबद्दल माहिती गोळा करणे ही त्यांची कामगिरी आहे कमी वेगआणि विश्रांतीमध्ये.

सेन्सरलेस कंट्रोलला कॉइल्समधील व्होल्टेजचे मूल्यांकन करण्यासाठी रोटरचे कमीतकमी फिरणे आवश्यक आहे. म्हणून, अशा डिझाईन्समध्ये, विंडिंग्सवरील व्होल्टेजचा अंदाज लावता येईल अशा वेगाने इंजिन सुरू करण्यासाठी एक मोड प्रदान केला जातो आणि कॉइलमधून जात असलेल्या चाचणी वर्तमान डाळींवर चुंबकीय क्षेत्राच्या प्रभावाचे विश्लेषण करून विश्रांतीची स्थिती तपासली जाते.

सर्व सूचीबद्ध डिझाइन अडचणी असूनही, ब्रशलेस मोटर्स त्यांच्या कार्यक्षमतेमुळे आणि ब्रश केलेल्या मोटर्ससाठी अगम्य वैशिष्ट्यांच्या संचामुळे वाढती लोकप्रियता मिळवत आहेत. शास्त्रीय पेक्षा BDKP च्या मुख्य फायद्यांची एक छोटी यादी अशी दिसते:

• ब्रशच्या घर्षणामुळे यांत्रिक उर्जा कमी होत नाही;
• तुलनेने शांत ऑपरेशन;
• रोटरच्या कमी जडत्वामुळे प्रवेग आणि रोटेशन कमी करणे;
• अचूक रोटेशन नियंत्रण;
• थर्मल चालकतेमुळे कूलिंग आयोजित करण्याची शक्यता;
• उच्च वेगाने काम करण्याची क्षमता;
• टिकाऊपणा आणि विश्वसनीयता.

वर्तमान अनुप्रयोग आणि संभावना

अशी अनेक उपकरणे आहेत ज्यासाठी वाढलेला अपटाइम फायदेशीर आहे. अत्यावश्यक महत्त्व. अशा उपकरणांमध्ये, तुलनेने उच्च किंमत असूनही, बीडीकेपीचा वापर नेहमीच न्याय्य असतो. हे पाणी असू शकते आणि इंधन पंप, एअर कंडिशनर्स आणि इंजिनसाठी कूलिंग टर्बाइन इ. इलेक्ट्रिकच्या अनेक मॉडेल्समध्ये ब्रशलेस मोटर्स वापरल्या जातात वाहन. सध्या, ऑटोमोटिव्ह उद्योगाने ब्रशलेस मोटर्सकडे गंभीरपणे लक्ष देणे सुरू केले आहे.

BDKP मध्ये चालणाऱ्या लहान ड्राइव्हसाठी आदर्श आहेत कठीण परिस्थितीकिंवा उच्च अचूकतेसह: फीडर आणि बेल्ट कन्व्हेयर, औद्योगिक रोबोट, पोझिशनिंग सिस्टम. अशी काही क्षेत्रे आहेत ज्यात ब्रशलेस मोटर्स पर्यायाशिवाय वर्चस्व गाजवतात: हार्ड ड्राइव्ह, पंप, मूक पंखे, लहान साधने, CD/DVD ड्राइव्हस्. कमी वजन आणि उच्च पॉवर आउटपुट यांनी आधुनिक कॉर्डलेस हँड टूल्सच्या उत्पादनासाठी बीडीकेपीचा आधार बनवला आहे.

असे म्हटले जाऊ शकते की इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या क्षेत्रात आता लक्षणीय प्रगती केली जात आहे. डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्सच्या किमतीत सतत होत असलेल्या घसरणीमुळे पारंपारिक मोटर्सऐवजी ब्रशलेस मोटर्सच्या व्यापक वापराकडे कल वाढला आहे.

घरगुती आणि वैद्यकीय उपकरणे, विमानाचे मॉडेलिंग, गॅस आणि तेल पाइपलाइनसाठी पाईप शट-ऑफ ड्राइव्ह - ही ब्रशलेस डीसी मोटर्स (बीडी) वापरण्याच्या क्षेत्रांची संपूर्ण यादी नाही. त्यांचे फायदे आणि तोटे अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी या इलेक्ट्रोमेकॅनिकल ॲक्ट्युएटर्सचे डिझाइन आणि ऑपरेटिंग तत्त्व पाहूया.

सामान्य माहिती, उपकरण, अर्जाची व्याप्ती

बीडीमध्ये स्वारस्य असण्याचे एक कारण म्हणजे अचूक स्थितीसह हाय-स्पीड मायक्रोमोटरची वाढलेली गरज. अशा ड्राईव्हची अंतर्गत रचना आकृती 2 मध्ये दर्शविली आहे.

तांदूळ. 2. ब्रशलेस मोटर डिझाइन

तुम्ही बघू शकता की, डिझाइनमध्ये रोटर (आर्मचर) आणि स्टेटर असतात, पहिल्यामध्ये कायम चुंबक असते (किंवा अनेक चुंबक एका विशिष्ट क्रमाने मांडलेले असतात) आणि दुसरे चुंबकीय क्षेत्र तयार करण्यासाठी कॉइल (बी) ने सुसज्ज असते. .

हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक यंत्रणा एकतर अंतर्गत आर्मेचरसह असू शकतात (या प्रकारचे डिझाइन आकृती 2 मध्ये पाहिले जाऊ शकते) किंवा बाह्य (आकृती 3 पहा).

तांदूळ. 3. आउटरनर डिझाइन

त्यानुसार, प्रत्येक डिझाईन्समध्ये अनुप्रयोगाची विशिष्ट व्याप्ती असते. अंतर्गत आर्मेचर असलेल्या उपकरणांची फिरण्याची गती जास्त असते, म्हणून ते शीतकरण प्रणालींमध्ये, ड्रोनसाठी पॉवर प्लांट्स इत्यादींमध्ये वापरले जातात. अचूक पोझिशनिंग आणि टॉर्क रेझिस्टन्स (रोबोटिक्स, वैद्यकीय उपकरणे, सीएनसी मशीन इ.) आवश्यक असल्यास बाह्य रोटर ॲक्ट्युएटर वापरले जातात.

ऑपरेशनचे तत्त्व

इतर ड्राईव्हच्या विपरीत, उदाहरणार्थ, AC असिंक्रोनस मशीन, BD ला ऑपरेट करण्यासाठी विशेष कंट्रोलरची आवश्यकता असते, जे विंडिंग्स अशा प्रकारे चालू करते की आर्मेचर आणि स्टेटरच्या चुंबकीय क्षेत्रांचे वेक्टर एकमेकांना ऑर्थोगोनल असतात. म्हणजेच, थोडक्यात, ड्रायव्हर डिव्हाइस डीबी आर्मेचरवर कार्य करणार्या टॉर्कचे नियमन करते. ही प्रक्रिया आकृती 4 मध्ये स्पष्टपणे दर्शविली आहे.

जसे आपण पाहू शकता, आर्मेचरच्या प्रत्येक हालचालीसाठी ब्रशलेस मोटरच्या स्टेटर विंडिंगमध्ये एक विशिष्ट कम्युटेशन करणे आवश्यक आहे. ऑपरेशनचे हे तत्त्व रोटेशनच्या सहज नियंत्रणास परवानगी देत ​​नाही, परंतु त्वरीत गती प्राप्त करणे शक्य करते.

ब्रश आणि ब्रशलेस मोटर्समधील फरक

कलेक्टर-प्रकार ड्राइव्ह बीडीपेक्षा डिझाइन वैशिष्ट्यांमध्ये (चित्र 5 पहा.) आणि ऑपरेशनच्या तत्त्वानुसार भिन्न आहे.

तांदूळ. 5. A – ब्रश केलेली मोटर, B – ब्रश रहित

चला डिझाइनमधील फरक पाहूया. आकृती 5 वरून असे दिसून येते की कम्युटेटर प्रकारच्या मोटरच्या रोटरमध्ये (चित्र 5 मधील 1), ब्रशलेसच्या विपरीत, साध्या वळण सर्किटसह कॉइल असतात आणि स्टेटरवर स्थायी चुंबक (सामान्यतः दोन) स्थापित केले जातात (2). अंजीर मध्ये 5). याव्यतिरिक्त, शाफ्टवर एक कम्युटेटर स्थापित केला आहे, ज्याला ब्रशेस जोडलेले आहेत, आर्मेचर विंडिंगला व्होल्टेज पुरवतात.

कलेक्टर मशीनच्या ऑपरेटिंग तत्त्वाबद्दल थोडक्यात बोलूया. जेव्हा एका कॉइलवर व्होल्टेज लागू केले जाते तेव्हा ते उत्तेजित होते आणि चुंबकीय क्षेत्र तयार होते. हे कायम चुंबकांसोबत संवाद साधते, यामुळे आर्मेचर आणि त्यावर ठेवलेला कलेक्टर फिरतो. परिणामी, इतर वळणांना वीजपुरवठा केला जातो आणि सायकलची पुनरावृत्ती होते.

या डिझाइनच्या आर्मेचरची रोटेशन वारंवारता थेट चुंबकीय क्षेत्राच्या तीव्रतेवर अवलंबून असते, जे यामधून, व्होल्टेजच्या थेट प्रमाणात असते. म्हणजेच, वेग वाढवण्यासाठी किंवा कमी करण्यासाठी, पॉवर पातळी वाढवणे किंवा कमी करणे पुरेसे आहे. आणि उलट करण्यासाठी ध्रुवीयता स्विच करणे आवश्यक आहे. या नियंत्रण पद्धतीला विशेष नियंत्रकाची आवश्यकता नसते, कारण वेग नियंत्रक व्हेरिएबल रेझिस्टरवर आधारित बनवता येतो आणि नियमित स्विच इन्व्हर्टर म्हणून काम करेल.

आम्ही मागील विभागात ब्रशलेस मोटर्सच्या डिझाइन वैशिष्ट्यांची चर्चा केली. जसे तुम्हाला आठवते, त्यांना कनेक्ट करण्यासाठी एक विशेष नियंत्रक आवश्यक आहे, त्याशिवाय ते कार्य करणार नाहीत. त्याच कारणास्तव, ही इंजिने जनरेटर म्हणून वापरली जाऊ शकत नाहीत.

हे देखील लक्षात घेण्यासारखे आहे की या प्रकारच्या काही ड्राइव्हमध्ये, अधिक कार्यक्षम नियंत्रणासाठी, हॉल सेन्सर वापरून रोटरच्या स्थितीचे परीक्षण केले जाते. हे ब्रशलेस मोटर्सची वैशिष्ट्ये लक्षणीयरीत्या सुधारते, परंतु आधीच महाग डिझाइनची किंमत वाढवते.

ब्रशलेस मोटर कशी सुरू करावी?

या प्रकारच्या ड्राइव्हस् कार्य करण्यासाठी, आपल्याला एका विशेष नियंत्रकाची आवश्यकता असेल (चित्र 6 पहा). त्याशिवाय लॉन्चिंग अशक्य आहे.

तांदूळ. 6. मॉडेलिंगसाठी ब्रशलेस मोटर कंट्रोलर्स

असे डिव्हाइस स्वतः एकत्र करण्यात काही अर्थ नाही; तयार खरेदी करणे स्वस्त आणि अधिक विश्वासार्ह असेल. PWM चॅनेल ड्रायव्हर्सच्या खालील वैशिष्ट्यांच्या आधारे तुम्ही ते निवडू शकता:

• जास्तीत जास्त परवानगीयोग्य वर्तमान शक्ती, हे वैशिष्ट्य डिव्हाइसच्या सामान्य ऑपरेशनसाठी दिले जाते. बरेचदा, उत्पादक हे पॅरामीटर मॉडेलच्या नावात सूचित करतात (उदाहरणार्थ, फिनिक्स -18). काही प्रकरणांमध्ये, पीक मोडसाठी मूल्य दिले जाते जे कंट्रोलर काही सेकंदांसाठी राखू शकतो.
• सतत ऑपरेशनसाठी कमाल नाममात्र व्होल्टेज.
• कंट्रोलरच्या अंतर्गत सर्किट्सचा प्रतिकार.
• अनुज्ञेय गती rpm मध्ये दर्शविली आहे. या मूल्याच्या पलीकडे, नियंत्रक वाढत्या रोटेशनला परवानगी देणार नाही (मर्यादा सॉफ्टवेअर स्तरावर लागू केली जाते). कृपया लक्षात घ्या की गती नेहमी दोन-ध्रुव ड्राइव्हसाठी दिली जाते. अधिक ध्रुव जोड्या असल्यास, त्यांच्या संख्येने मूल्य विभाजित करा. उदाहरणार्थ, दर्शविलेली संख्या 60000 rpm आहे, म्हणून, 6-चुंबकीय मोटरसाठी रोटेशन गती 60000/3=20000 prm असेल.
• व्युत्पन्न केलेल्या डाळींची वारंवारता, बहुतेक नियंत्रकांसाठी हे पॅरामीटर 7 ते 8 kHz पर्यंत असते; अधिक महाग मॉडेल आपल्याला पॅरामीटर पुन्हा प्रोग्राम करण्याची परवानगी देतात, ते 16 किंवा 32 kHz पर्यंत वाढवतात.

कृपया लक्षात घ्या की पहिली तीन वैशिष्ट्ये डेटाबेसची शक्ती निर्धारित करतात.

ब्रशलेस मोटर कंट्रोल

वर नमूद केल्याप्रमाणे, ड्राइव्ह विंडिंगचे स्विचिंग इलेक्ट्रॉनिक पद्धतीने नियंत्रित केले जाते. स्विच केव्हा करायचे हे निर्धारित करण्यासाठी, ड्रायव्हर हॉल सेन्सर्स वापरून आर्मेचरच्या स्थितीचे परीक्षण करतो. जर ड्राइव्ह अशा डिटेक्टरसह सुसज्ज नसेल, तर कनेक्ट न केलेल्या स्टेटर कॉइल्समध्ये उद्भवणारा बॅक ईएमएफ विचारात घेतला जातो. कंट्रोलर, जो मूलत: हार्डवेअर-सॉफ्टवेअर कॉम्प्लेक्स आहे, या बदलांचे निरीक्षण करतो आणि स्विचिंग ऑर्डर सेट करतो.

थ्री-फेज ब्रशलेस डीसी मोटर

बहुतेक डेटाबेस तीन-चरण डिझाइनमध्ये लागू केले जातात. अशा ड्राइव्हला नियंत्रित करण्यासाठी, कंट्रोलरमध्ये डीसी-टू-थ्री-फेज पल्स कन्व्हर्टर आहे (चित्र 7 पहा).

आकृती 7. OBD व्होल्टेज आकृती

अशी वाल्व मोटर कशी कार्य करते हे स्पष्ट करण्यासाठी, आकृती 7 सह, आपण आकृती 4 विचारात घेतले पाहिजे, जे ड्राईव्हच्या ऑपरेशनचे सर्व टप्पे दर्शविते. चला ते लिहूया:

1. कॉइल "A" वर सकारात्मक आवेग लागू केला जातो, तर "B" वर नकारात्मक आवेग लागू केला जातो, परिणामी आर्मेचर हलतो. सेन्सर त्याची हालचाल रेकॉर्ड करतील आणि पुढील स्विचिंगसाठी सिग्नल पाठवतील.
2. कॉइल “ए” बंद आहे, आणि सकारात्मक नाडी “सी” वर जाते (“बी” अपरिवर्तित राहते), त्यानंतर पुढील डाळींच्या संचाला सिग्नल पाठविला जातो.
3. "C" सकारात्मक आहे, "A" नकारात्मक आहे.
4. "B" आणि "A" ची जोडी कार्य करते, ज्यांना सकारात्मक आणि नकारात्मक आवेग प्राप्त होतात.
5. एक सकारात्मक नाडी "B" वर पुन्हा लागू केली जाते आणि "C" वर नकारात्मक नाडी लागू केली जाते.
6. कॉइल्स “A” चालू आहेत (+ पुरवले आहे) आणि “C” वर नकारात्मक नाडीची पुनरावृत्ती होते. मग सायकलची पुनरावृत्ती होते.

नियंत्रणाच्या उघड साधेपणामध्ये अनेक अडचणी आहेत. डाळींची पुढील मालिका तयार करण्यासाठी केवळ आर्मेचरच्या स्थितीचे निरीक्षण करणे आवश्यक नाही तर कॉइलमधील विद्युत् प्रवाह समायोजित करून रोटेशन गती नियंत्रित करणे देखील आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, आपण प्रवेग आणि ब्रेकिंगसाठी सर्वात इष्टतम पॅरामीटर्स निवडले पाहिजेत. हे देखील लक्षात ठेवण्यासारखे आहे की कंट्रोलर एका युनिटसह सुसज्ज असणे आवश्यक आहे जे आपल्याला त्याचे ऑपरेशन नियंत्रित करण्यास अनुमती देते. अशा मल्टीफंक्शनल डिव्हाइसचे स्वरूप आकृती 8 मध्ये पाहिले जाऊ शकते.

तांदूळ. 8. मल्टी-फंक्शन ब्रशलेस मोटर कंट्रोल कंट्रोलर

फायदे आणि तोटे

इलेक्ट्रिक ब्रशलेस मोटरचे अनेक फायदे आहेत, म्हणजे:

• पारंपारिक कलेक्टर ॲनालॉग्सपेक्षा सेवा आयुष्य लक्षणीय आहे.
• उच्च कार्यक्षमता.
• जास्तीत जास्त रोटेशन गती द्रुतपणे सेट करा.
• हे सीडीपेक्षा अधिक शक्तिशाली आहे.
• ऑपरेशन दरम्यान स्पार्क नसणे ड्राइव्हला आग धोकादायक परिस्थितीत वापरण्याची परवानगी देते.
• अतिरिक्त कूलिंगची आवश्यकता नाही.
• वापरण्यास सोप.

आता तोटे पाहू. डेटाबेसचा वापर मर्यादित करणारी एक महत्त्वपूर्ण कमतरता म्हणजे त्यांची तुलनेने उच्च किंमत (ड्रायव्हरच्या किंमतीसह). गैरसोयींपैकी एक म्हणजे ड्राइव्हरशिवाय डेटाबेस वापरण्यास असमर्थता, अगदी अल्पकालीन सक्रियतेसाठी, उदाहरणार्थ, त्याची कार्यक्षमता तपासण्यासाठी. समस्याग्रस्त दुरुस्ती, विशेषत: रिवाइंडिंग आवश्यक असल्यास.