Cho'tkasi bo'lgan DC vosita: Hali ham juda mos variant

Brushless DC va step motorlar klassik cho'tkasi bo'lgan DC motoriga qaraganda ko'proq e'tiborni jalb qilishi mumkin, ammo ikkinchisi hali ham ba'zi ilovalarda yaxshiroq tanlov bo'lishi mumkin.

Ko'pgina dizaynerlar kichik doimiy to'g'ridan-to'g'ri dvigatelni tanlashni xohlaydilar - odatda kichik yoki qismli ot kuchi birligi - odatda dastlab ikkita variantni ko'rib chiqadilar: cho'tkasi bo'lmagan DC (BLDC) motor yoki step motor.Qaysi birini tanlash ilovaga asoslanadi, chunki BDLC odatda uzluksiz harakatlanish uchun yaxshiroqdir, step motor esa joylashishni aniqlash, oldinga va orqaga harakat qilish va to'xtash/boshlash uchun mosroq.Har bir dvigatel turi kerakli ish faoliyatini to'g'ri boshqaruvchi bilan ta'minlay oladi, bu vosita hajmi va xususiyatlariga qarab IC yoki modul bo'lishi mumkin.Ushbu motorlar maxsus harakatni boshqarish IC-lariga o'rnatilgan "aqlli"lar yoki o'rnatilgan proshivkali protsessor bilan boshqarilishi mumkin.

Biroq, ushbu BLDC motorlarini sotuvchilarning takliflariga biroz yaqinroq qarang va ular deyarli har doim "abadiy" bo'lgan cho'tkali DC (BDC) motorlarini ham taklif qilishlarini ko'rasiz.Ushbu vosita qurilmasi elektr bilan boshqariladigan harakatlantiruvchi kuch tarixida uzoq va mustahkam o'rin egallaydi, chunki u har qanday turdagi birinchi elektr motor dizayni edi.Har yili o'n millionlab motorlar avtomobillar kabi jiddiy, ahamiyatsiz ilovalar uchun ishlatiladi.

Cho'tkasi bo'lgan motorlarning birinchi qo'pol versiyalari 1800-yillarning boshlarida ishlab chiqilgan, ammo hatto kichik foydali dvigatelni quvvatlantirish juda qiyin edi.Ularni quvvatlantirish uchun zarur bo'lgan generatorlar hali ishlab chiqilmagan va mavjud batareyalar cheklangan quvvatga ega, katta hajmga ega va hali ham qandaydir tarzda "to'ldirish" kerak edi.Oxir-oqibat, bu muammolar bartaraf etildi.1800-yillarning oxiriga kelib, o'nlab va yuzlab ot kuchiga ega bo'lgan cho'tkali DC motorlar o'rnatildi va umumiy foydalanishga topshirildi;ko'plari bugungi kunda ham qo'llaniladi.

Asosiy cho'tkasi bo'lgan DC vosita ishlashi uchun "elektronika" kerak emas, chunki u o'z-o'zidan ishlaydigan qurilma.Amaliyot printsipi oddiy, bu uning fazilatlaridan biridir.Cho'tkasi bo'lgan DC vosita rotorning magnit maydonining (shuningdek, armatura deb ataladi) statorga nisbatan polaritesini almashtirish uchun mexanik kommutatsiyadan foydalanadi.Bundan farqli o'laroq, statorning magnit maydoni elektromagnit sariqlar (tarixiy) yoki zamonaviy, kuchli doimiy magnitlar (hozirgi ko'plab ilovalar uchun) tomonidan ishlab chiqilgan (1-rasm).


1-rasm: An'anaviy cho'tkasi bo'lgan DC vosita rotorning magnit maydonining polaritesini o'zgartirish uchun cho'tka orqali mexanik kommutatsiyaga tayanadi va shu bilan uzluksiz aylanish harakatini keltirib chiqaradi.(Rasm:HPI Racing A/S)

Armatura va statorning sobit maydonidagi rotor bobinlari orasidagi magnit maydonning o'zaro ta'siri va takroriy teskari aylanishi uzluksiz aylanish harakatini keltirib chiqaradi.Rotor maydonini teskari aylantiruvchi kommutatsiya harakati armatura bobinlariga tegib, quvvat olib keladigan jismoniy kontaktlar (cho'tkalar deb ataladi) orqali amalga oshiriladi.Dvigatelning aylanishi nafaqat kerakli mexanik harakatni ta'minlaydi, balki stator maydoniga nisbatan tortishish/itarish uchun zarur bo'lgan rotor bobini polaritesini almashtirishni ham ta'minlaydi - yana hech qanday elektronika kerak emas, chunki doimiy oqim to'g'ridan-to'g'ri quvvat manbaiga qo'llaniladi. stator bobini sariqlari (agar mavjud bo'lsa) va cho'tkalar.

Asosiy tezlikni nazorat qilish qo'llaniladigan kuchlanishni sozlash orqali amalga oshiriladi, ammo bu cho'tkasi bo'lgan dvigatelning kamchiliklaridan biriga ishora qiladi: past kuchlanish tezlikni pasaytiradi (bu niyat edi) va momentni keskin kamaytiradi, bu odatda istalmagan oqibatdir.To'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri relslardan quvvatlanadigan cho'tkali motordan foydalanish odatda cheklangan yoki muhim bo'lmagan ilovalarda, masalan, kichik o'yinchoqlar va animatsion displeylarni ishlatishda, ayniqsa tezlikni nazorat qilish zarur bo'lsa, qabul qilinadi.

Bundan farqli o'laroq, cho'tkasi bo'lmagan dvigatel korpusning ichki qismi atrofida o'rnatilgan bir qator elektromagnit bobinlarga (qutblarga) ega va aylanadigan milga (rotorga) yuqori quvvatli doimiy magnitlar biriktirilgan (2-rasm).Qutblar nazorat elektroniği (elektron kommutatsiya - EC) tomonidan ketma-ket quvvatlanganligi sababli, rotorni o'rab turgan magnit maydon aylanadi va shuning uchun rotorni o'zining qattiq magnitlari bilan tortadi / qaytaradi, bu maydonni kuzatib borishga majbur bo'ladi.


2-rasm: Cho'tkasi bo'lmagan DC vosita rotorni o'rab turgan qutblarning polaritesini almashtirish uchun elektron kommutatsiyadan foydalanadi.(Rasm:HPI Racing A/S)

BLDC motor qutblarini harakatga keltiradigan oqim kvadrat to'lqin bo'lishi mumkin, ammo bu samarasiz va tebranishni keltirib chiqaradi, shuning uchun ko'pgina dizaynlar elektr samaradorligi va harakat aniqligining istalgan kombinatsiyasi uchun moslashtirilgan shaklga ega rampa to'lqin shaklidan foydalanadi.Bundan tashqari, boshqaruvchi energiya beruvchi to'lqin shaklini tez, ammo silliq boshlash va mexanik yuk o'tish davriga haddan tashqari va aniq javob bermasdan to'xtash uchun nozik sozlashi mumkin.Dvigatel holati va tezligini dastur ehtiyojlariga mos keladigan turli xil boshqaruv profillari va traektoriyalari mavjud.

 

Liza tomonidan tahrirlangan


Yuborilgan vaqt: 2021 yil 12-noyabr