Mitambo ya brashi ni aina mbalimbali za motors za umeme ambazo, tofauti na motors za kawaida za brashi au makaa ya mawe, Kuondolewa kwa mkaa katika motors zisizo na brashi huongeza ufanisi na maisha marefu ya motors hizi ikilinganishwa na injini za kawaida za mkaa.
Kwa sababu ya faida nyingi za injini zisizo na brashi, zana zetu nyingi hutumia injini zisizo na brashi kukusindikiza kwa nguvu zao za kipekee katika hali yoyote. Muda mrefu wa maisha, uzani mwepesi na uzalishaji mdogo wa kelele ni miongoni mwa vipengele vinavyotofautisha injini hizi na injini zinazotumia makaa ya mawe.
Motors ni Mashine za Kusambaza Umeme
Wakati wahandisi wanakabiliwa na changamoto ya kubuni vifaa vya umeme kufanya kazi za kiufundi, wanaweza kufikiria jinsi mawimbi ya umeme yanavyobadilishwa kuwa nishati. Kwa hivyo vitendaji na motors ni kati ya vifaa vinavyobadilisha ishara za umeme kuwa mwendo. Motors hubadilisha nishati ya umeme kwa nishati ya mitambo.
Aina rahisi zaidi ya motor ni brashi ya DC motor. Katika aina hii ya motor, sasa umeme hupitishwa kupitia coils ambayo hupangwa ndani ya shamba la magnetic fasta. Ya sasa inazalisha mashamba ya magnetic katika coils; hii husababisha kusanyiko la koili kuzunguka, kwani kila koili inasukumwa mbali na nguzo inayofanana na kuvutwa kuelekea kwenye nguzo tofauti ya uwanja uliowekwa. Ili kudumisha mzunguko, ni muhimu kugeuza mkondo kila wakati-ili polari za coil ziendelee kupinduka, na kusababisha koili kuendelea "kufukuza" nguzo zisizobadilika. Nguvu kwa coils hutolewa kwa njia ya brashi ya conductive fasta ambayo huwasiliana na commutator inayozunguka; ni mzunguko wa commutator ambayo husababisha kugeuka kwa sasa kwa njia ya coils. commutator na brashi ni vipengele muhimu kutofautisha brushed DC motor kutoka motors nyingine. Mchoro wa 1 unaonyesha kanuni ya jumla ya motor iliyopigwa.
Kielelezo cha 1: Uendeshaji wa Brashi DC Motor.
Brashi zisizobadilika hutoa nishati ya umeme kwa kibadilishaji kinachozunguka. Kibadilishaji gia kinapozunguka, hugeuza kila mara uelekeo wa mkondo hadi kwenye koili, na kugeuza mizunguko ya koili ili mizunguko idumishe mzunguko wa kulia. Mendeshaji huzunguka kwa sababu inaunganishwa na rotor ambayo coils ni vyema.
Motors hutofautiana kulingana na aina yao ya nguvu (AC au DC) na njia yao ya kuzalisha mzunguko (Mchoro 2). Chini, tunaangalia kwa ufupi vipengele na matumizi ya kila aina.
Aina tofauti za Motors
Motors zilizopigwa brashi za DC, zinazojumuisha muundo rahisi na udhibiti rahisi, hutumiwa sana kufungua na kufunga trei za diski. Katika magari, mara nyingi hutumiwa kurejesha, kupanua, na kuweka madirisha ya pembeni yanayotumia umeme. Gharama ya chini ya motors hizi huwafanya kufaa kwa matumizi mengi. Upungufu mmoja, hata hivyo, ni kwamba brashi na wasafiri huwa na kuvaa haraka kama matokeo ya mawasiliano yao ya kuendelea, na kuhitaji uingizwaji wa mara kwa mara na matengenezo ya mara kwa mara.
motor stepper inaendeshwa na kunde; inazunguka kupitia pembe maalum (hatua) na kila pigo. Kwa sababu mzunguko unadhibitiwa kwa usahihi na idadi ya mapigo yaliyopokelewa, motors hizi hutumiwa sana kutekeleza marekebisho ya nafasi. Mara nyingi hutumiwa, kwa mfano, kudhibiti malisho ya karatasi katika mashine za faksi na printa-kwani vifaa hivi hulisha karatasi kwa hatua zisizobadilika, ambazo zinahusiana kwa urahisi na hesabu ya mapigo. Kusitisha pia kunaweza kudhibitiwa kwa urahisi, kwani mzunguko wa gari huacha mara moja wakati mawimbi ya mapigo yanapokatizwa.
Kwa motors synchronous, mzunguko ni synchronous na mzunguko wa sasa wa usambazaji. Mara nyingi motors hizi hutumiwa kuendesha trays zinazozunguka katika tanuri za microwave; gia za kupunguza katika kitengo cha gari zinaweza kutumika kupata kasi zinazofaa za mzunguko ili kupasha chakula. Kwa motors induction, pia, kasi ya mzunguko inatofautiana na mzunguko; lakini harakati si synchronous. Katika siku za nyuma, motors hizi zilitumiwa mara nyingi katika mashabiki wa umeme na mashine za kuosha.
Kuna aina mbalimbali za motor katika matumizi ya kawaida. Katika kipindi hiki, tunaangalia faida na matumizi ya motors za DC zisizo na brashi.
Kwa nini BLDC Motors Hugeuka?
Kama jina lao linamaanisha, motors za DC zisizo na brashi hazitumii brashi. Kwa motors zilizopigwa, brashi hutoa sasa kwa njia ya commutator kwenye coils kwenye rotor. Kwa hivyo motor isiyo na brashi inapitaje sasa kwa coil za rotor? Haifai - kwa sababu coils hazipatikani kwenye rotor. Badala yake, rotor ni sumaku ya kudumu; coils hazizunguka, lakini badala yake zimewekwa kwenye stator. Kwa sababu coils hazitembei, hakuna haja ya brashi na commutator. (Ona Mchoro. 3.)
Kwa motor iliyopigwa, mzunguko unapatikana kwa kudhibiti mashamba ya magnetic yanayotokana na coils kwenye rotor, wakati uwanja wa magnetic unaozalishwa na sumaku za stationary hubakia fasta. Ili kubadilisha kasi ya mzunguko, unabadilisha voltage kwa coils. Kwa motor BLDC, ni sumaku ya kudumu inayozunguka; mzunguko unapatikana kwa kubadilisha mwelekeo wa mashamba ya magnetic yanayotokana na coil za stationary zinazozunguka. Ili kudhibiti mzunguko, unarekebisha ukubwa na mwelekeo wa sasa kwenye coil hizi.
Kwa kuwa rotor ni sumaku ya kudumu, haitaji sasa, kuondoa hitaji la brashi na commutator. Sasa kwa coils fasta ni kudhibitiwa kutoka nje.
Faida za BLDC Motors
Injini ya BLDC iliyo na koili tatu kwenye stator itakuwa na waya sita za umeme (mbili kwa kila koili) zinazotoka kwa koili hizi. Katika utekelezaji mwingi tatu kati ya waya hizi zitaunganishwa ndani, na waya tatu zilizobaki zikitoka kwenye mwili wa gari (tofauti na waya mbili zinazoenea kutoka kwa motor iliyopigwa iliyoelezewa hapo awali). Wiring katika kesi ya motor BLDC ni ngumu zaidi kuliko tu kuunganisha vituo vyema na hasi vya seli ya nguvu; tutaangalia kwa karibu zaidi jinsi motors hizi zinavyofanya kazi katika kikao cha pili cha mfululizo huu. Hapo chini, tunahitimisha kwa kuangalia faida za injini za BLDC.
Faida moja kubwa ni ufanisi, kwani motors hizi zinaweza kudhibiti mfululizo kwa nguvu ya juu ya mzunguko (torque). Motors zilizopigwa kwa brashi, kinyume chake, hufikia torque ya kiwango cha juu kwa pointi fulani tu katika mzunguko. Ili injini iliyopigwa brashi itoe torati sawa na modeli isiyo na brashi, itahitaji kutumia sumaku kubwa zaidi. Ndio maana hata motors ndogo za BLDC zinaweza kutoa nguvu kubwa.
Faida kubwa ya pili-inayohusiana na ya kwanza-ni kudhibitiwa. Motors za BLDC zinaweza kudhibitiwa, kwa kutumia mifumo ya maoni, ili kuwasilisha kwa usahihi torati inayotakiwa na kasi ya mzunguko. Udhibiti wa usahihi kwa upande wake hupunguza matumizi ya nishati na uzalishaji wa joto, na—katika hali ambapo injini zinaendeshwa kwa betri—hurefusha muda wa matumizi ya betri.
Motors za BLDC pia hutoa uimara wa juu na kizazi cha chini cha kelele ya umeme, kutokana na ukosefu wa brashi. Kwa motors zilizopigwa, brashi na commutator hupungua kwa sababu ya mawasiliano ya kuendelea ya kusonga, na pia hutoa cheche ambapo mawasiliano hufanywa. Kelele ya umeme, haswa, ni matokeo ya cheche kali ambazo huwa zinatokea kwenye maeneo ambayo maburusi hupita juu ya mapengo kwenye msafiri. Hii ndiyo sababu motors za BLDC mara nyingi huchukuliwa kuwa bora katika maombi ambapo ni muhimu kuepuka kelele ya umeme.
Maombi Bora kwa BLDC Motors
Tumeona kwamba injini za BLDC hutoa ufanisi wa juu na udhibiti, na kwamba zina muda mrefu wa uendeshaji. Kwa hivyo ni nzuri kwa nini? Kwa sababu ya ufanisi wao na maisha marefu, hutumiwa sana katika vifaa vinavyoendelea. Wametumika kwa muda mrefu katika mashine za kuosha, viyoyozi, na vifaa vingine vya elektroniki vya watumiaji; na hivi karibuni zaidi, wanaonekana katika mashabiki, ambapo ufanisi wao wa juu umechangia kupunguza kwa kiasi kikubwa matumizi ya nguvu.
Pia zinatumika kuendesha mashine za utupu. Katika hali moja, mabadiliko katika programu ya udhibiti yalisababisha kuruka kubwa kwa kasi ya mzunguko-mfano wa udhibiti wa juu unaotolewa na motors hizi.
Motors za BLDC pia zinatumiwa kusokota anatoa diski ngumu, ambapo uimara wao huweka viendeshi kufanya kazi kwa kutegemewa kwa muda mrefu, huku ufanisi wao wa nguvu ukichangia kupunguza nishati katika eneo ambalo hili linazidi kuwa muhimu.
Kuelekea Matumizi mapana zaidi katika Wakati Ujao
Tunaweza kutarajia kuona injini za BLDC zikitumika katika anuwai ya programu katika siku zijazo. Kwa mfano, pengine zitatumika sana kuendesha roboti za huduma—roboti ndogo zinazotoa huduma katika nyanja zingine isipokuwa utengenezaji. Mtu anaweza kufikiri kwamba motors za stepper zingefaa zaidi katika aina hii ya maombi, ambapo mapigo yanaweza kutumika kudhibiti kwa usahihi nafasi. Lakini motors za BLDC zinafaa zaidi kudhibiti nguvu. Na kwa motor ya ngazi, kushikilia nafasi ya muundo kama vile mkono wa roboti kutahitaji mkondo mkubwa na unaoendelea. Kwa injini ya BLDC, kinachohitajika ni uwiano wa sasa wa nguvu ya nje-kuruhusu udhibiti wa ufanisi zaidi wa nguvu. Mota za BLDC pia zinaweza kuchukua nafasi ya injini rahisi za dc katika mikokoteni ya gofu na mikokoteni ya uhamaji. Kando na utendakazi wao bora, injini za BLDC pia zinaweza kutoa udhibiti sahihi zaidi—ambao unaweza kuongeza muda wa matumizi ya betri.
Motors za BLDC pia ni bora kwa drones. Uwezo wao wa kutoa udhibiti wa usahihi unazifanya zifae hasa drone za multirotor, ambapo mtazamo wa drone unadhibitiwa kwa kudhibiti kwa usahihi kasi ya mzunguko wa kila rota.
Katika kipindi hiki, tumeona jinsi motors za BLDC zinavyotoa ufanisi bora, udhibiti, na maisha marefu. Lakini udhibiti wa makini na sahihi ni muhimu ili kutumia kikamilifu uwezo wa motors hizi. Katika kipindi chetu kijacho, tutaangalia jinsi motors hizi zinavyofanya kazi.
Muda wa kutuma: Aug-21-2023