Motor Brushlezez DC

Definizioa

Erregezko DC motorraren etorbidea sinusoideen erabilizko permanent magnetikoak dituzten Permanent Magnet Alternating Current (PMAC) motako motorrekin funtzionatzen duen aldakorra den bariatsioko maiztasuneko etorbide gisa zehazten da. Etorkizuna hainbat abantaila ematen ditu. Ondorioz mantentze-gabea izan daiteke, bizitza-iraungi luzeagoa duelarik, aplikazio ugarietarako aukera fidagarria baita. Gainera, biraka eta mugimendu arrunta txikiak ditu, eta baxuko maiztasuneko ezaugarriekin funtzionatzen du. Horrez gain, radio-frekuentziako interferentzia eta soraldia gutxi sortzen ditu, eragilearen lanbide erraza eta behera egiten denez. Hala ere, ez dute ezabatutako akademen handirik; kostu altua eta hasierako momentua baxua dira galere nagusiak.

Aplikazioak

Erregezko DC motorraren etorbideak industrien eta tresnen askotan erabiltzen dira. Konsumidor elektronikan, disk-gordelekuak, grabatzaileen eskuineko treseko etorbideak eta ordenagailuen diska gordelekuen etorbideak dituzte. Ordenagailuen tresneko instrumentuetan eta kontrol-sistematan ere erabiltzen dira indarrerik gabeko etorbide gisa. Konsumidor elektronikaren kanpo, betebeharrean eta osasunerako zerbitzuak ofertatzeko industrietan, fidagarritasuna eta soraldia gutxiak oso garrantzitsuak dira. Osasunerako zerbitzuak aldetik, zehaztasuna eta lanbide argia duten tresnak erabili ohi dira. Aldiz, sarea eta sistema ugarietan erabili ohi dira sarea erregezko DC motorraren etorbideekin, eraginkortasuna eta lanbide behera eskaintzeko.

Motorren Egoera

Azpian ikusgai dagoen irudia trapezoidale PMAC motor baten ebaki-planoa adierazten du, erregezko DC motorraren etorbidearen elementu nagusia da. Motorra poloi luzeak dituen permanent magnetiko rotor bat ditu, hau motorraren eraginkortasunean laguntzen duena. Statorra hiru poloko konpontsioa ditu, bakoitzak beste batetik 120 gradutan desplazatuta. Konpontsio hau balantze elektrikoa eta momentu lerrokatua sortzen laguntzen du. Fase bakoitzeko konpontsioak 60 gradu hartzen ditu bi aldetan, motorraren eremua magnetikoaren elkarrekintza optimizatzen duena eta bere abiadura eta prestazioen kontrol zehatza ahalbidetzen duena.

Motorren hiru faseetan sortutako tenperatura azpiko irudian ikus daitezke. Trapezoidale forma sortzeko arduraduna da rotor eta stator arteko elkarrekintza espesifikoa. Rotorra erlojuaren aurka biratzen denean, hastapen puntuan 120 gradu biratu arte, fase Ako goiko konduktore guztiak eremua magnetikoa iparraldera elkartzeko, eta fase Ako beheko konduktore guztiak hegoaldera elkartzeko joango dira.

Hona hemen angelu horretan jasandikoa tenperatura indukitua oso estabilitatea duela, trapezoidale formaren goiko aldea sortzen laguntzen du. Rotorra biratzen jarraitzen denean, eremua magnetikoa aldatzen doanean, tenperatura indukitua aldatzen hasten da, azkenik trapezoidale forma sortzen duena, erregezko DC motorraren etorbidearen funtzionamendurako eta kontrolean oso garrantzitsua dena.

Rotorra 120 gradu biratzen denean, fase Ako tenperatura indukitua oso estabilitatea du. Biraketa 120 gradutik goratu ostean, fase Ako goiko konduktore batzuk iparraldera elkartzeko hasiko dira, beste batzuek hegoaldera elkartzeko jarraituz. Kasu bera gertatzen da beheko konduktorekin ere. Hori dela eta, hurrengo 60 gradu biratzean, fase Ako tenperatura indukitua linealki aldatzen da. Aldaketa modu honetan fase B eta Cn ere gertatzen da, motorraren funtzionamendurako koordinatutako elektrikoa beharrezkoa da.

Erregezko DC motorraren etorbide sistemak, azpian ikusgai dagoen irudiaren arabera, trapezoidale PMAC motorrekin konbinatutako iturburu tenperatura inbertsortik osatuta dago. Motorraren stator konpontsioa estrellatuta dago. Irudia fase-bisualaren karakteristiko forma adierazten du, aipaturiko tenperatura-indukzio dinamikoen ondorioz. Forma hau erregezko DC motorraren etorbidearen kontrol eta funtzionamendu eraginkorreko aukera ematen du, momentu lerrokatua eta abiadura zehatzak sortzeko.

Erregezko DC motorraren stator konpontsioetan tenperatura-pulsorik ematen zaie. Pulsorik bakoitzak 120 elektriko gradu luzera du, eta tenperatura indukitua konstantea eta gehienetan dagoen lekuan kokatuta dago. Garrantzitsuena da, pulsorik horien polaritatea tenperatura indukituarekin bat dator, elektrikoa eta motorrak sortzen duen eremu magnetikoaren arteko interakzio harmonikoa bermatuz.

Motorraren aire-ren borrokada konstantean mantentzen da, eta tenperatura indukituaren neurria rotorren abiadura-rekiko proportzionala da. Harremana hau motorraren funtzionamendurako oso garrantzitsu da, abiadura-indukzio tenperaturaren arabera motorraren prestazioen kontrol zehatza ahalbidetzeko, indarrerik eraginkorrarekin eta lanbide errazarekin eragiten duelarik.

60 gradu-tarteko operazio bakoitzan, korrontea motorraren stator konpontsiorik batean sartzen da eta bestean irteten da. Korrontea hau aldatzen doana erregezko DC motorraren funtzionamenduaren ezaugarri garrantzitsua da. Hortaz, motorrari emandako indarra 60 gradu-tarteko bakoitzeko formula hau adieraz dezake, konpontsio faseen arteko tenperatura eta korrontearen arteko interakzioa kontuan hartuta.

Motorrak sortzen duen momentua

Erregezko DC motorraren etorbidearen momentu-forma azpian ikusgai dagoen irudian ikus daiteke. Motorrak sortzen duen momentuaren neurria korronte DC esteka garbiaren arabera proportzionala da. Harremana hau motorraren portaeraren eta prestazioen ezaugarri dinamikoak ulertzeko oso garrantzitsu da.

Etorbide sistemako frenatze regeneratiboa fase-korrontea aldatuz lortzen da. Fase-korrontea aldatzen denean, korronte-iturburuaren norabidea ere aldatzen da. Aldaketak motorraren hasieratik, inbertsortik pasatuta, eta azkenik DC iturburura bueltatuta hasitzen da. Prozesu honetan, motorra erregeneratzaile gisa funtzionatzen du, karga mekanikoaren energia elektriko bihurtuz, eta ondoren indarrerara bueltatuz. Honek motorraren frenatzea laguntzen du, baina garrantzitsuena da, energia berreskuratzea eta erabilera berriro ahalbidetzea, sistemaren oinarrizko efizientzia hobetzen duena.

Etorbide sisteman biraka aldatzen denean, motorraren barnean sortutako tenperatura indukituaren polaritatea ere aldatzen da. Tenperatura indukituaren polaritate aldaketa hau frenatze regeneratiboaren funtzionamendua aktibatzen du, etorbideak karga mugituaren energia mekanikoa elektriko bihurtu eta indarrerara bueltatzeko aukera ematen duelarik.

Alde batera, motorraren konpontsioetan pasatzen diren korrontearen norabidea aldatzen denean, motorraren funtzionamendua hasitzen da, norabide desiratuan mugitzen. Frenatze regeneratibo eta funtzionamendu hauei dagokion korronte-formak azpian ikusgai dagoen irudian adierazten dira, etorbide sisteman kondizio desberdinetan agertzen diren elektrikoen portaera grafikoki erakusten dutenak.

Erregezko DC Motorraren Etorbide Mota

Erregezko DC motorraren etorbidea bi mota nagusitan banatzen da: erregezko DC motorraren etorbide kostu baxua eta erregezko DC motorraren etorbide fase bakarra. Mota bakoitzak bere ezaugarri eta funtzionamendu unikoa ditu, azpian zehazten da.

Erregezko DC Motorraren Etorbide Kostu Baxua

Erregezko DC motorraren etorbide kostu baxua sinplifikatuta eta prezioa askoz baxuagoa izan dadin diseinatua da. Hiru transistor eta hiru diode konbertsorekin osatuta dago. Konfigurazio honek etorbideari hiru faseko motorri tenperatura edo korronte positiborik soil bat eman dezakeela murriztzen dio.

Funtzionamenduan, tenperatura indukitua eta korrontea motorraren funtzionamendu eta frenatze funtzionamenduetan oso garrantzitsuak dira. 120 grado positiboko korronte-pulsorik emanda, motorrak funtzionamendu bat hasiko du, erlojuaren aurka biratzen. Aldiz, korronte-pulsorik hauen denboraldia 60 gradu aldatuta, 180 gradu izan arte, motorrak frenatze egoera bat hasiko du. Korronte-pulsorik horien denboraldia aldatzeak elektrikoa eta motorraren eremu magnetikoaren arteko interakzioa aldatzen du, biratzea frenatze mekanismoa bihurtzeko.

Erregezko DC Motorraren Etorbide Kostu Baxua: Korronte Kontrol Mekanismoa

Erregezko DC motorraren etorbide kostu baxuan, fase Ako korrontea thyratron Tr1 eta diode D1-ek zehazki kontrolatzen dute. Tr1 aktibatuta (piztuta) dagoenean, iturburu-tenperatura Vd konpontsio Ako lotzen da. Lotura hau IA korronteari aldatzeko tasa positiboa ematen dio, hau da, fase Ako korrontea hasiko da handitzen. Aldiz, Tr1 desaktibatuta (itzalita) dagoenean, iA korrontea D1 diodearen bidez librean ibiltzen da. Librean ibiltzean, iA korronteari aldatzeko tasa negatiboa bihurtzen da, eta korrontea bertan behera doa.

0-120º denboraldian, Tr1 piztu eta itzal daiteke. Piztu-itzal strategia hau erabiltzen da IA korrontea laukizuzen korronte erreferentziarik iArentzat jarraituz, artean dagoen aldea histeresis-banda baten barruan mantentzen dena. Kontrol zehatza hau motorraren funtzionamendu estaltasuna eta indarrerik eraginkorra ahalbidetzen du.

Erregezko DC Motorraren Etorbide Fase Bakarra

Erregezko DC motorraren etorbide fase bakarraren konfigurazioa azpian ikusgai dagoen irudian adierazten da. Analisi-helbururako, suposatzen da motorra erditikoa den fase bakarroko konbertsore batek antolatzen duela, motorri laukizuzen korronte-forma bat emanez, irudian ikus daitekeen bezala. Korronte-forma espesifikoa hau motorraren prestazio eta funtzionamendu ezaugarriak determinatzeko oso garrantzitsu da.

Motorrak sortzen duen momentuak aldaketa handiak ditu, momentu-fluktua deritzogunak. Hala ere, motorrak abiadura altuan funtzionatzen denean, motorraren-karga sisteman dagoen inertziak filtro natural gisa funtzionatzen du. Inertia honek momentu aldaketa horiek estaltzen ditu, motorrak momentu-fluktua dagoenean ere abiadura uniformea mantentzen duelarik.