Brushless моторлор кадимки щетка же көмүр моторлорунан айырмаланып, щеткасыз моторлордо көмүрдүн алынышы кадимки көмүр кыймылдаткычтарына салыштырмалуу бул моторлордун эффективдүүлүгүн жана узак иштөө мөөнөтүн жогорулатат.
Щёткасы жок моторлордун көптөгөн артыкчылыктарынан улам, биздин көптөгөн шаймандар щеткасыз моторлорду колдонушат, сизди ар кандай кырдаалда өзүнүн уникалдуу күчү менен коштоп жүрүшөт. Өмүрүнүн узактыгы, жеңил салмагы жана азыраак ызы-чуусу бул кыймылдаткычтарды көмүр менен иштеген кыймылдаткычтардан айырмалаган өзгөчөлүктөр арасында.
Моторлор - бул энергияны жеткирүү машиналары
Инженерлер механикалык тапшырмаларды аткаруу үчүн электр жабдууларын долбоорлоо маселеси менен бетме-бет келгенде, алар электрдик сигналдардын энергияга кантип айланышы жөнүндө ойлонушу мүмкүн. Ошентип, кыймылдаткычтар жана кыймылдаткычтар электрдик сигналдарды кыймылга айландыруучу түзүлүштөрдүн бири. Моторлор электр энергиясын механикалык энергияга алмаштырышат.
Мотордун эң жөнөкөй түрү бул щеткалуу DC кыймылдаткычы. Мотордун бул түрүндө электр тогу туруктуу магнит талаасынын ичинде жайгашкан катушкалар аркылуу өтөт. Ток катушкалардагы магнит талаасын пайда кылат; бул катушканын жыйындысын айлантууга алып келет, анткени ар бир катушка окшош уюлдан алыстап, туруктуу талаанын окшош эмес уюлуна тартылат. Айланууну кармап туруу үчүн, токту тынымсыз тескери кылып туруу керек — катушканын полярдуулуктары тынымсыз оодарылып, катушкалар туруктуу уюлдарга окшобогон «куугун» улантат. Катушкалардын кубаттуулугу айлануучу коммутатор менен байланышта болгон туруктуу өткөргүч щеткалар аркылуу берилет; бул катушкалар аркылуу токтун тескери бурулушун пайда кылган коммутатордун айлануусу. Коммутатор жана щеткалар щеткалуу DC моторун башка мотор түрлөрүнөн айырмалоочу негизги компоненттер болуп саналат. 1-сүрөттө щеткалуу мотордун жалпы принциби көрсөтүлгөн.
1-сүрөт: Щеткалуу DC кыймылдаткычынын иштеши.
Туруктуу щеткалар айлануучу коммутаторго электр энергиясын берет. Коммутатор айланганда, ал токтун багытын тынымсыз катушкаларга буруп, катушкалар оңго айлануусун сакташ үчүн катушканын полярдуулуктарын тескери кылып турат. Коммутатор айланат, анткени ал катушкалар орнотулган роторго бекитилет.
Моторлор кубат түрүнө (AC же DC) жана айлануу ыкмасына жараша айырмаланат (2-сүрөт). Төмөндө биз ар бир түрдүн өзгөчөлүктөрүн жана колдонулушун кыскача карап чыгабыз.
Моторлордун ар кандай түрлөрү
Жөнөкөй дизайнга жана жеңил башкарууга ээ болгон щеткалуу DC кыймылдаткычтары диск лотокторун ачуу жана жабуу үчүн кеңири колдонулат. Автоунааларда алар көбүнчө электр менен иштеген каптал терезелерди артка тартуу, узартуу жана жайгаштыруу үчүн колдонулат. Бул моторлордун арзан баасы аларды көптөгөн колдонууга ылайыктуу кылат. Бирок бир кемчилиги - щеткалар жана коммутаторлор үзгүлтүксүз байланыштын натыйжасында салыштырмалуу тез эскирип, тез-тез алмаштырууну жана мезгилдүү тейлөөнү талап кылат.
Кадамдык кыймылдаткыч импульстар менен башкарылат; ал ар бир импульс менен белгилүү бир бурч (кадам) аркылуу айланат. Айлануу кабыл алынган импульстардын саны менен так көзөмөлдөнгөндүктөн, бул кыймылдаткычтар позициялык оңдоолорду ишке ашыруу үчүн кеңири колдонулат. Алар көбүнчө, мисалы, факс машиналарында жана принтерлерде кагаз берүүнү көзөмөлдөө үчүн колдонулат, анткени бул түзмөктөр кагазды туруктуу кадамдар менен берет, алар пульстун саны менен оңой корреляцияланат. Паузаны да оңой башкарууга болот, анткени импульс сигналы үзүлгөндө мотордун айлануусу дароо токтойт.
Синхрондуу кыймылдаткычтарда айлануу берүү токунун жыштыгы менен синхрондуу болот. Бул моторлор көбүнчө микротолкундуу мештерде айлануучу лотокторду кууп чыгуу үчүн колдонулат; кыймылдаткычтын редукторлору тамакты жылытуу үчүн тиешелүү айлануу ылдамдыгын алуу үчүн колдонулушу мүмкүн. Индукциялык кыймылдаткычтар менен да айлануу ылдамдыгы жыштыкка жараша өзгөрөт; бирок кыймыл синхрондуу эмес. Мурда бул моторлор көбүнчө электр желдеткичтеринде жана кир жуугуч машиналарда колдонулган.
Жалпы колдонууда мотордун ар кандай түрлөрү бар. Бул сессияда биз щеткасыз DC кыймылдаткычтарынын артыкчылыктарын жана колдонмолорун карайбыз.
Эмне үчүн BLDC моторлору айланат?
Алардын аты айтып тургандай, щеткасыз DC кыймылдаткычтары щеткаларды колдонушпайт. Чачталган кыймылдаткычтар менен щеткалар коммутатор аркылуу токту ротордогу катушкаларга жеткирет. Ошентип, щеткасыз мотор токту ротордук катушкаларга кантип өткөрөт? Андай эмес, анткени катушкалар ротордо жайгашкан эмес. Анын ордуна, ротор туруктуу магнит болуп саналат; катушкалар айланбайт, тескерисинче, статордогу ордуна бекитилет. Катушкалар кыймылдабагандыктан, щеткалардын жана коммутатордун кереги жок. (3-сүрөттү караңыз.)
Чачталган мотор менен айлануу ротордогу катушкалар тарабынан пайда болгон магнит талаасын башкаруу аркылуу ишке ашат, ал эми стационардык магниттер тарабынан түзүлгөн магнит талаасы туруктуу бойдон калат. Айлануу ылдамдыгын өзгөртүү үчүн, сиз катушкалар үчүн чыңалууну өзгөртөсүз. BLDC мотору менен, ал айлануучу туруктуу магнит болуп саналат; айлануу курчап турган стационардык катушкалар тарабынан пайда болгон магнит талаасынын багытын өзгөртүү аркылуу ишке ашат. Айланууну башкаруу үчүн сиз бул катушкалардагы токтун чоңдугун жана багытын тууралайсыз.
Ротор туруктуу магнит болгондуктан, ага токтун кереги жок, щеткаларга жана коммутаторго муктаждык жок. Туруктуу катушкаларга ток сырттан башкарылат.
BLDC Motors артыкчылыктары
Статордогу үч катушкасы бар BLDC мотору бул катушкалардан чыккан алты электр зымдарына (ар бир катушка экиден) ээ болот. Көбүнчө ишке ашырууда бул зымдардын үчөө ички туташтырылат, калган үч зым мотордун корпусунан (жогоруда сүрөттөлгөн щеткалуу мотордон чыккан эки зымдан айырмаланып). BLDC мотор корпусундагы зымдар электр уячасынын оң жана терс терминалдарын жөн эле туташтырууга караганда татаалыраак; биз бул сериянын экинчи сессиясында бул моторлордун кандайча иштешин жакшыраак карап чыгабыз. Төмөндө биз BLDC моторлорунун артыкчылыктарын карап жыйынтыктайбыз.
Бир чоң артыкчылыгы - бул эффективдүү, анткени бул моторлор максималдуу айлануу күчүн (момент) тынымсыз башкара алат. Чыккан кыймылдаткычтар, тескерисинче, айлануунун белгилүү бир чекиттеринде гана максималдуу моментке жетет. Чёткалуу мотор щеткасыз моделдегидей моментти жеткирүү үчүн чоңураак магниттерди колдонуу керек. Ошондуктан кичинекей BLDC кыймылдаткычтары да бир топ кубаттуулукту бере алат.
Экинчи чоң артыкчылыгы - биринчисине байланыштуу - башкарууга жөндөмдүүлүк. BLDC кыймылдаткычтары каалаган моментти жана айлануу ылдамдыгын так жеткирүү үчүн кайтарым байланыш механизмдерин колдонуу менен башкарылышы мүмкүн. Так контролдоо өз кезегинде энергияны керектөөнү жана жылуулукту өндүрүүнү азайтат, ал эми моторлор аккумулятор менен иштеген учурларда, батареянын иштөө мөөнөтүн узартат.
BLDC моторлору ошондой эле щеткалардын жоктугунан улам, жогорку туруктуулукту жана аз электр ызы-чуусун жаратууну сунуштайт. Чачталган кыймылдаткычтар менен щеткалар жана коммутатор үзгүлтүксүз кыймылдуу контакттын натыйжасында эскирип, ошондой эле контакт болгон жерде учкундарды пайда кылат. Электрдик ызы-чуу, өзгөчө, щеткалар коммутатордогу боштуктардын үстүнөн өткөн жерлерде пайда болгон күчтүү учкундардын натыйжасы. Ошондуктан BLDC моторлору көбүнчө электрдик ызы-чууну болтурбоо керек болгон колдонмолордо артыкчылыктуу деп эсептелет.
BLDC Motors үчүн идеалдуу колдонмолор
Биз BLDC кыймылдаткычтары жогорку эффективдүүлүктү жана башкарылууну сунуштаарын жана алардын иштөө мөөнөтү узак экенин көрдүк. Ошентип, алар эмне үчүн пайдалуу? Эффективдүү жана узак мөөнөттүү болгондуктан алар үзгүлтүксүз иштеген аппараттарда кеңири колдонулат. Алар кир жуугуч машиналарда, кондиционерлерде жана башка керектөөчү электроникада көптөн бери колдонулуп келет; жана жакында эле алар күйөрмандарда пайда болууда, мында алардын жогорку натыйжалуулугу электр энергиясын керектөөнүн олуттуу кыскарышына өбөлгө түздү.
Алар ошондой эле вакуумдук машиналарды айдоо үчүн колдонулат. Бир учурда башкаруу программасынын өзгөрүшү айлануу ылдамдыгынын чоң секирүүсүнө алып келди — бул кыймылдаткычтар сунуш кылган эң жогорку башкаруу мүмкүнчүлүгүнүн мисалы.
BLDC кыймылдаткычтары катуу дисктерди айлантуу үчүн да колдонулат, мында алардын туруктуулугу дисктердин узак мөөнөттүү иштөөсүн камсыз кылат, ал эми алардын кубаттуулугунун натыйжалуулугу бул барган сайын маанилүү болуп жаткан аймакта энергияны азайтууга өбөлгө түзөт.
Келечекте кененирээк колдонууга карай
Келечекте биз BLDC моторлорун кененирээк колдонууда көрөбүз деп күтсөк болот. Мисалы, алар кызматтык роботторду — өндүрүштөн башка тармактарда кызмат көрсөтүүчү чакан роботторду айдоо үчүн кеңири колдонулушу мүмкүн. Импульстар позицияны так башкаруу үчүн колдонулушу мүмкүн болгон тиркемелердин бул түрүнө кадамдуу моторлор ылайыктуу деп ойлошу мүмкүн. Бирок BLDC моторлору күчтү башкарууга жакшыраак ылайыктуу. Ал эми тепкич мотору менен робот колу сыяктуу түзүлүштүн абалын кармап туруу салыштырмалуу чоң жана үзгүлтүксүз токту талап кылат. BLDC кыймылдаткычы менен тышкы күчкө пропорционалдуу ток талап кылынышы керек - бул энергияны үнөмдөөчү башкарууга мүмкүндүк берет. BLDC моторлору гольф арабаларындагы жана мобилдик арабалардагы жөнөкөй щеткалуу туруктуу ток кыймылдаткычтарын алмаштырышы мүмкүн. BLDC моторлору жакшыраак эффективдүүлүктөн тышкары дагы так башкарууну камсыздай алат - бул өз кезегинде батареянын иштөө мөөнөтүн дагы узартат.
BLDC моторлору дрондор үчүн да идеалдуу. Алардын так башкарууну жеткирүү жөндөмдүүлүгү аларды көп роторлуу дрондор үчүн өзгөчө ылайыктуу кылат, мында дрондун мамилеси ар бир ротордун айлануу ылдамдыгын так көзөмөлдөө аркылуу көзөмөлдөнөт.
Бул сессияда биз BLDC моторлору эң сонун эффективдүүлүктү, башкарууга жөндөмдүүлүгүн жана узак мөөнөттүүлүгүн кантип сунуштаганын көрдүк. Бирок бул моторлордун мүмкүнчүлүктөрүн толук пайдалануу үчүн кылдат жана туура көзөмөл керек. Кийинки сессиябызда биз бул моторлордун кандай иштешин карап чыгабыз.
Посттун убактысы: 21-август-2023