Cho'tkasi bo'lmagan motorlar an'anaviy cho'tka yoki ko'mir motorlaridan farqli o'laroq, cho'tkasiz motorlarda ko'mirni olib tashlash an'anaviy ko'mir dvigatellariga nisbatan ushbu motorlarning samaradorligini va uzoq umrini oshiradi.
Cho'tkasi bo'lmagan motorlarning ko'plab afzalliklari tufayli, bizning ko'plab asboblarimiz har qanday vaziyatda o'zining noyob kuchi bilan sizga hamroh bo'lish uchun cho'tkasiz motorlardan foydalanadi. Uzoqroq ishlash muddati, engil vazn va kamroq shovqin ishlab chiqarish bu dvigatellarni ko'mirda ishlaydigan dvigatellardan ajratib turadigan xususiyatlardan biridir.
Dvigatellar quvvatni etkazib berish mashinalaridir
Muhandislar mexanik vazifalarni bajarish uchun elektr jihozlarini loyihalash muammosiga duch kelganlarida, ular elektr signallarining energiyaga qanday aylanishi haqida o'ylashlari mumkin. Shunday qilib, aktuatorlar va motorlar elektr signallarini harakatga aylantiradigan qurilmalar qatoriga kiradi. Dvigatellar elektr energiyasini mexanik energiyaga almashtiradilar.
Dvigatelning eng oddiy turi cho'tkasi bo'lgan shahar motoridir. Ushbu turdagi dvigatellarda elektr toki sobit magnit maydon ichida joylashgan bobinlar orqali o'tadi. Oqim sariqlarda magnit maydonlarni hosil qiladi; bu g'altakning yig'ilishining aylanishiga olib keladi, chunki har bir bobin o'xshash qutbdan uzoqlashtiriladi va sobit maydonning farqli qutbi tomon tortiladi. Aylanishni davom ettirish uchun oqimni doimiy ravishda teskari tomonga o'zgartirish kerak, shunda g'altakning qutblari doimiy ravishda aylanib turadi, bu esa bobinlarning sobit qutblardan farqli o'laroq "quvishda" davom etishiga olib keladi. Bobinlarga quvvat aylanadigan kommutator bilan aloqa qiladigan qattiq o'tkazuvchan cho'tkalar orqali ta'minlanadi; bu kommutatorning aylanishi bo'lib, bu oqimning sarg'ishlar orqali teskari o'zgarishiga olib keladi. Kommutator va cho'tkalar cho'tkasi bo'lgan DC motorini boshqa motor turlaridan ajratib turadigan asosiy komponentlardir. 1-rasmda cho'tka motorining umumiy printsipi ko'rsatilgan.
1-rasm: Brushed DC motorining ishlashi.
Ruxsat etilgan cho'tkalar aylanadigan kommutatorga elektr energiyasini etkazib beradi. Kommutator aylanayotganda, u doimiy ravishda oqim yo'nalishini bobinlarga aylantirib, g'altakning o'ngga aylanishini saqlab turishi uchun g'altakning qutblarini o'zgartiradi. Kommutator aylanadi, chunki u sariqlar o'rnatilgan rotorga biriktirilgan.
Dvigatellar quvvat turiga (AC yoki DC) va aylanishni hosil qilish usuliga qarab farqlanadi (2-rasm). Quyida biz har bir turning xususiyatlari va qo'llanilishini qisqacha ko'rib chiqamiz.
Har xil turdagi motorlar
Oddiy dizayni va oson boshqaruviga ega bo'lgan cho'tkali DC motorlar disk tepsilarini ochish va yopish uchun keng qo'llaniladi. Avtomobillarda ular ko'pincha elektr quvvati bilan ishlaydigan yon oynalarni tortib olish, kengaytirish va joylashtirish uchun ishlatiladi. Ushbu motorlarning arzonligi ularni ko'p foydalanish uchun mos qiladi. Biroq, bir kamchilik shundaki, cho'tkalar va kommutatorlar doimiy aloqa natijasida nisbatan tez eskiradi, tez-tez almashtirish va davriy texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi.
Bosqichli vosita impulslar bilan boshqariladi; u har bir zarba bilan ma'lum bir burchak (qadam) orqali aylanadi. Aylanish qabul qilingan impulslar soni bilan aniq nazorat qilinganligi sababli, bu motorlar pozitsion sozlashlarni amalga oshirish uchun keng qo'llaniladi. Ular ko'pincha, masalan, faks mashinalari va printerlarda qog'oz uzatishni boshqarish uchun ishlatiladi, chunki bu qurilmalar qog'ozni puls soni bilan osongina bog'liq bo'lgan qat'iy bosqichlarda beradi. To'xtatib turish ham oson boshqarilishi mumkin, chunki impuls signali uzilib qolganda vosita aylanishi bir zumda to'xtaydi.
Sinxron motorlar bilan aylanish besleme oqimining chastotasi bilan sinxronlashtiriladi. Ushbu motorlar ko'pincha mikroto'lqinli pechlarda aylanadigan tovoqlarni haydash uchun ishlatiladi; oziq-ovqatni isitish uchun mos aylanish tezligini olish uchun motor blokidagi reduksiya viteslaridan foydalanish mumkin. Asenkron motorlarda ham aylanish tezligi chastotaga qarab o'zgaradi; lekin harakat sinxron emas. Ilgari, bu motorlar ko'pincha elektr fanatlar va kir yuvish mashinalarida ishlatilgan.
Umumiy foydalanishda motorlarning har xil turlari mavjud. Ushbu sessiyada biz cho'tkasiz DC motorlarining afzalliklari va ilovalarini ko'rib chiqamiz.
Nima uchun BLDC motorlari aylanadi?
Nomidan ko'rinib turibdiki, cho'tkasi bo'lmagan DC motorlar cho'tkalardan foydalanmaydi. Cho'tkasi bo'lgan motorlar bilan cho'tkalar oqimni kommutator orqali rotordagi sariqlarga o'tkazadi. Xo'sh, cho'tkasi bo'lmagan vosita rotor sariqlariga qanday qilib oqim o'tkazadi? Bu yo'q - chunki rulonlar rotorda joylashgan emas. Buning o'rniga, rotor doimiy magnitdir; bobinlar aylanmaydi, aksincha statorga o'rnatiladi. Bobinlar harakat qilmagani uchun cho'tkalar va kommutatorga ehtiyoj qolmaydi. (3-rasmga qarang.)
Cho'tkasi bo'lgan vosita bilan aylanish rotordagi bobinlar tomonidan yaratilgan magnit maydonlarni boshqarish orqali amalga oshiriladi, statsionar magnitlar tomonidan yaratilgan magnit maydon esa sobit qoladi. Aylanish tezligini o'zgartirish uchun siz bobinlar uchun kuchlanishni o'zgartirasiz. BLDC dvigateli bilan u aylanadigan doimiy magnitdir; aylanish atrofdagi statsionar sariqlar tomonidan yaratilgan magnit maydonlarning yo'nalishini o'zgartirish orqali erishiladi. Aylanishni boshqarish uchun siz ushbu bobinlarga oqimning kattaligi va yo'nalishini moslashtirasiz.
Rotor doimiy magnit bo'lgani uchun u oqimga muhtoj emas, cho'tkalar va kommutatorga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi. Ruxsat etilgan sariqlarga oqim tashqi tomondan boshqariladi.
BLDC Motors afzalliklari
Statorda uchta sariq bo'lgan BLDC motorida ushbu sariqlardan cho'zilgan oltita elektr simlari (har bir bobinga ikkitadan) bo'ladi. Ko'pgina ilovalarda ushbu simlarning uchtasi ichki qismga ulanadi, qolgan uchta sim dvigatel korpusidan cho'ziladi (yuqorida tasvirlangan cho'tkali motordan cho'zilgan ikkita simdan farqli o'laroq). BLDC dvigatel korpusidagi simlarni ulash quvvat xujayrasining musbat va manfiy terminallarini ulashdan ko'ra murakkabroq; biz ushbu seriyaning ikkinchi sessiyasida ushbu motorlar qanday ishlashini batafsil ko'rib chiqamiz. Quyida biz BLDC motorlarining afzalliklarini ko'rib chiqishni yakunlaymiz.
Katta afzalliklardan biri samaradorlikdir, chunki bu motorlar maksimal aylanish kuchida (moment) doimiy ravishda boshqarishi mumkin. Cho'tkali motorlar, aksincha, aylanishning faqat ma'lum nuqtalarida maksimal momentga erishadilar. Cho'tkasi bo'lmagan vosita bir xil momentni ta'minlashi uchun cho'tkasi bo'lmagan dvigatel kattaroq magnitlardan foydalanishi kerak. Shuning uchun hatto kichik BLDC motorlari ham katta quvvat berishi mumkin.
Birinchisi bilan bog'liq bo'lgan ikkinchi katta afzallik - bu nazorat qilish qobiliyati. BLDC motorlari kerakli moment va aylanish tezligini aniq etkazib berish uchun qayta aloqa mexanizmlari yordamida boshqarilishi mumkin. Aniq nazorat, o'z navbatida, energiya sarfini va issiqlik ishlab chiqarishni kamaytiradi va motorlar akkumulyator bilan ishlaydigan hollarda batareyaning ishlash muddatini uzaytiradi.
BLDC motorlari, shuningdek, cho'tkalarning etishmasligi tufayli yuqori chidamlilik va past elektr shovqin ishlab chiqarishni taklif qiladi. Cho'tkasi bo'lgan motorlar bilan cho'tkalar va kommutator uzluksiz harakatlanuvchi aloqa natijasida eskiradi, shuningdek, aloqa sodir bo'lgan joyda uchqun hosil qiladi. Elektr shovqini, xususan, cho'tkalar kommutatordagi bo'shliqlardan o'tadigan joylarda paydo bo'ladigan kuchli uchqunlarning natijasidir. Shuning uchun BLDC motorlari ko'pincha elektr shovqinidan qochish muhim bo'lgan ilovalarda afzal ko'riladi.
BLDC Motors uchun ideal ilovalar
Biz BLDC motorlarining yuqori samaradorlik va boshqariladiganligini va ular uzoq ishlash muddatiga ega ekanligini ko'rdik. Xo'sh, ular nima uchun yaxshi? Ularning samaradorligi va uzoq umr ko'rishlari tufayli ular doimiy ishlaydigan qurilmalarda keng qo'llaniladi. Ular uzoq vaqtdan beri kir yuvish mashinalari, konditsionerlar va boshqa maishiy elektronikalarda qo'llanilgan; va yaqinda ular muxlislarda paydo bo'ladi, bu erda ularning yuqori samaradorligi energiya sarfini sezilarli darajada kamaytirishga yordam berdi.
Ular vakuum mashinalarini haydashda ham qo'llaniladi. Bir holatda, boshqaruv dasturidagi o'zgarish aylanish tezligida katta sakrashga olib keldi - bu motorlar tomonidan taqdim etilgan ustun boshqaruvga misol.
BLDC motorlari qattiq disk drayverlarini aylantirish uchun ham qo'llaniladi, bu erda ularning chidamliligi drayverlarning uzoq muddatda ishonchli ishlashini ta'minlaydi, shu bilan birga ularning quvvat samaradorligi tobora muhim bo'lib borayotgan sohada energiyani kamaytirishga yordam beradi.
Kelajakda kengroq foydalanish uchun
Kelajakda biz BLDC motorlarini kengroq dasturlarda qo'llanilishini kutishimiz mumkin. Masalan, ular xizmat ko'rsatish robotlarini - ishlab chiqarishdan tashqari boshqa sohalarda ham xizmatlar ko'rsatadigan kichik robotlarni boshqarish uchun keng qo'llanilishi mumkin. Pozitsiyani aniq boshqarish uchun impulslardan foydalanish mumkin bo'lgan ushbu turdagi ilovalarda qadam motorlari ko'proq mos keladi deb o'ylash mumkin. Ammo BLDC motorlari kuchni boshqarish uchun ko'proq mos keladi. Bosqichli dvigatel bilan, robot qo'li kabi strukturaning o'rnini ushlab turish nisbatan katta va doimiy oqimni talab qiladi. BLDC dvigateli bilan tashqi kuchga mutanosib bo'lgan oqim talab qilinadi, bu esa energiyani tejaydigan boshqarish imkonini beradi. BLDC motorlari, shuningdek, golf aravalari va harakatchanlik aravalaridagi oddiy cho'tkasi bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri oqim motorlarini almashtirishi mumkin. Yaxshiroq samaradorlikka qo'shimcha ravishda, BLDC motorlari ham aniqroq boshqaruvni ta'minlay oladi, bu esa o'z navbatida batareyaning ishlash muddatini uzaytirishi mumkin.
BLDC motorlari dronlar uchun ham ideal. Ularning aniq boshqaruvni ta'minlash qobiliyati ularni, ayniqsa, ko'p rotorli dronlar uchun mos qiladi, bu erda dronning munosabati har bir rotorning aylanish tezligini aniq nazorat qilish orqali boshqariladi.
Ushbu sessiyada biz BLDC motorlarining qanday qilib mukammal samaradorlik, boshqarish qobiliyati va uzoq umr ko'rishini ko'rdik. Ammo bu motorlarning imkoniyatlaridan to'liq foydalanish uchun ehtiyotkorlik va to'g'ri nazorat qilish zarur. Keyingi mashg'ulotimizda biz ushbu motorlarning qanday ishlashini ko'rib chiqamiz.
Xat vaqti: 2023-yil 21-avgust