Búsalaus DC-motorar Orrur

Skilgreining

Þrýstleysa DC-motoraræði er skilgreint sem sjálfstætt stýrt breytan frékvæðiræði sem notar sínuslaga örvarmagns AC (PMAC) motor. Þessi gerð ræðis býður upp á mörg merkileg förm. Það er nánast óhreinsunarað, hefur lengd leikborðs og er því treystugur valkostur fyrir margar forsendur. Auk þess hefur hann lág markrönd, litla gnúf og fer með lágfrékvæða eiginleika. Hann myndar líka minnstu fjarskiptafjölraun og hljóð, sem tryggir mjúka og döglu keyrslu. En hann er ekki án vandamála; aðalbundið takmark er hans hæfilega há verð og lága byrjunartork.

Notkun

Þrýstleysa DC-motoraræði eru almennt notað í víðsveitum atvinnu- og tænadeildum. Í fjarskiptavörum eru þau notað í plötuspilum, banddrifum fyrir spilari og spinduldrifum í tölvuharddiskum. Þau eru einnig notað sem lágspenna drif fyrir tölvutengda tæni og stýrkerfi. Í gegnum fjarskiptavörurnar eru notkunarnar strekt yfir í flugsamgönguverksmaða, þar sem treystni og ljóðæða keyrsla er mikilvægt. Í lyfjafræðideildinni gera nákvæmni og hrein keyrsla þær viðeigandi fyrir ýmsar lyfjafræðitæni. Auk þess eru þau algengt notað til að dreifa kylvingar, sem veitir efna og döglu blás sem kylir í mörgum kerfum.

Motorahönnun

Myndin hér fyrir neðan sýnir snið af þremur fasu, tvívólulegu tröppuskífu PMAC motori, sem er aðalhluti af þrýstleysa DC-motoraræðinu. Motorinn hefur örvarmagns rotor með breitt pólarhvörf, sem bidrar til að gera hann virkan. Statorinn er úrustaður með þremur fasuvindingum, hverju einu á 120 gráður frá öðrum. Þessi ákveðin vindingahönnun tryggir jafnvægt eldsamferð og mjúka torkaproduksjon. Hver fasuvinding spennir 60 gráður á hvorum megin, sem optimarar magnsreynslu innan motorsins og leyfir nákvæm stýring yfir hraða og afköst hans.

Spennurnar sem uppkalla í þremur fasum motorsins eru sýndar í myndinni hér fyrir neðan. Uppkallun tröppuskífu myndar má segja að vera vegna ákveðinnar samþátta milli rotors og stators. Þegar rotorinn snýr móðgengs um 120 gráður frá tilliti stilling, eru allar efstu leitar á fasu A í samskiptum við suðurpól magnsreynslunnar, en allar neðstu leitar á fasu A standa í samskiptum við norðurpól.

Þessi samhæfð magnsþróun innan þessa hornasviðs leiðir til að relatívan stöðugri uppkallið spenna, sem býður til flat topp hlutann af tröppuskífu mynd. Þegar rotorinn heldur áfram að snúa, brotna magnsreynslu endanir að búa til uppkallið spenna að brotta, sem býður til kennimynda tröppuskífu mynd sem er nauðsynlegt fyrir rétta keyrslu og stýringu þrýstleysa DC-motoraræðisins.

Á 120 gráður snúnings rotorarins, verður spennan sem uppkallað er í fasu A stöðug. Þegar snúningurinn fer yfir 120 gráður, byrja sumar efstu leitar á fasu A að tengjast norðurpólnum, en aðrar halda áfram að standa í samskiptum við suðurpólnum. Sama atburður gerist með neðstu leitar. Þannig, yfir næstu 60 gráður snúnings, snýst spennan sem uppkallað er í fasu A línulega. Þessi spennubreyting mynd er spegluð í fasum B og C, sem býður til samhæft eldsamferð sem er nauðsynlegt fyrir motorsins keyrslu.

Þrýstleysa DC-motoraræðakerfi, eins og sýnt er í myndinni hér fyrir neðan, bestaðar af spennuuppsprettu inverter og tröppuskífu PMAC motor. Statorvindingar motorsins eru settar upp í stjörnu tengingu. Myndin sýnir einnig kennimynda fasuspennu mynd tröppuskífu PMAC motors, sem speglar einstaka spennu-uppkallið eiginleika lýst hér að ofan. Þessi mynd er aðalhluti sem gerir mögulegt efna og nákvæm stýringu þrýstleysa DC-motoraræðisins, sem býður til mjúka torkaproduksju og nákvæm hraðastýringu.

Statorvindingar þrýstleysa DC-motors eru gefnar straumsplöss. Hvert plöss hefur 120 eldsgráður langt og er nákvæmt staðsett innan svæðisins þar sem uppkallið spenna er stöðug og nálgast hæsta gildi sitt. Mikilvægt er að jákvæðni þessara straumsplössa samræmist jákvæðni uppkallið spennu, sem tryggir samhæft samskipti milli elds innsláttar og magnsreynslu sem myndast af motorinni.

Löftuggangsmagnsreynsla innan motorsins er haldið stöðug og magn uppkallið spennu er beint háð snúningshraða rotorarins. Þessi tengsl er grunnleg til motorsins keyrslu, sem leyfir nákvæm stýringu af motorsins afköstum byggð á hraðabundnu uppkallið spennu, sem gerir mögulegt efna og döglu keyrslu undir mismunandi starfsgildum.

Á hverju 60 gráður snúnings, fer straumur inn í einn fasu statorvindingar motorsins og út úr öðrum. Þessi skiptastefna straumsferðar er aðalmerki þrýstleysa DC-motors keyrslu. Þannig, má orka sem gefin er til motorsins í hverju 60 gráður snúnings skilgreina með eftirfarandi formúlu, sem tekur tillit til samþátta milli spennu og straums innan fasuvindinga.

Torkið sem myndast af motorinni

Torkamynd þrýstleysa DC-motoraræðisins er sýnd í myndinni hér fyrir neðan. Magn torka sem myndast af motorinni er beint háð straumi sem fer í gegnum DC orkulinjur. Þetta tengsl er grunnleg til að skilja motorsins dynaferð og afkösteiginleika.

Endurvinnandi bremstur í þessu ræðikerfi er náð með því að snúa fasustraumum. Þegar fasustraumur eru snúð, breytist átt straumakildu Id einnig. Þessi snúningur setur í gang orkuferð sem byrjar í motorinn, fer í gegnum inverter og endar aftur í DC kildu. Á meðan þessi ferð fer fram, virkar motorinn sem orkuræði, sem breytir mekanísk orku af belti í eldsorku, sem svo er færð aftur í orkukildu. Þetta hjálpar ekki bara að hæggra motorinn, heldur leyfir það einnig fyrir endurvinnslu og endurnýtingu orku, sem bætir heildarafköstum kerfisins.

Þegar snúningshraði ræðikerfisins er snúð, snýst einnig jákvæðni uppkallið spennu innan motorsins. Þessi breyting á spennujákvæðni setur í gang endurvinnandi bremstur, sem leyfir ræði að breyta mekanísku orku af hreyfandi belti í eldsorku sem má færa aftur í orkukildu.

Á móðgengs, snúningur straums sem fer í gegnum vindingar motorsins setur í gang keyrslu, sem fer motorsins í viljaða átt. Straumamyndir sem samsvara þessum mismunandi starfsgildum—endurvinnandi bremstur og keyrsla—eru skýrðar í myndinni hér fyrir neðan, sem býður upp á sjónarlynd mynd af eldsferð ræðikerfisins undir mismunandi skilyrðum.

Gerðir þrýstleysa DC-motoraræðis

Þrýstleysa DC-motoraræði má helst flokka í tvo mismunandi tegundir: lágverða þrýstleysa DC-motoraræði og einfasu þrýstleysa DC-motoraræði. Hver tegund hefur sín einkenni og starfsreglur, sem eru lýst hér fyrir neðan.

Lágverða þrýstleysa DC-motoraræði

Lágverða þrýstleysa DC-motoraræði er hönnuð með einfaldleika og auðverða í huga. Það hefur lágmarksúrustaða, sem bestaðar af þremur transísturum og þremur diódu converter. Þessi uppsetning takmarkar ræði til að gefa aðeins jákvæðan straum eða spennu í þremur fasu motor.

Á meðan keyrslu, spila uppkallið spenna og straumur mikilvægan hlut í bæði keyrslu og bremstur motorsins. Þegar 120 gráður jákvæðar straumsplöss eru gefn til motorsins, byrjar keyrsla, sem fer motorsins í móðgengs snúnings. Á móðgengs, þegar þessar straumsplöss eru færð 60 gráður yfir í heiltölulaus 180 gráður, fara motorsins yfir í bremstustöðu. Þessi breyting í tímapunkti straumsplossa breytir samþátta milli elds innsláttar og motorsins magnsreynslu, sem leyfir skipti frá snúningshreyfingu yfir í bremsturegla.

Lágverða þrýstleysa DC-motoraræði: Straumastýring

Í lágverða þrýstleysa DC-motoraræði er straumur fasu A nákvæmst stýrdur af thyristur Tr1 og diódu D1. Þegar Tr1 er virkjað (opnað), er kilduspenna Vd tengdur við vinding A. Þessi tengsla gerir breytingu straums IA að verða jákvæð, sem þýðir að straumur í fasu A byrjar að stækka. Á móðgengs, þegar Tr1 er óvirkjað (lokað), fer straumur iA í freewheeling átt með diódu D1. Á meðan þessi freewheeling fer fram, verður breytingu straums IA að verða neikvæð, og straumur fer að lækkva.

Á 0-120º tímasviði, getur Tr1 verið opnað og lokað í skiptanda máta. Þessi opna-loka stýring er notuð til að gera raunstraum IA að komast nær reitstraumi iA, sem tryggir að munurinn milli þeirra stendur innan ákveðins hysteresis band. Þessi nákvæm stýring hjálpar að halda stöðug motor keyrslu og efna orkuferð.

Einfasu þrýstleysa DC-motoraræði

Uppsetning einfasu þrýstleysa DC-motoraræðisins er sýnd í myndinni hér fyrir neðan. Til greiningar, tekið sé að motorinn er dreift af half-bridge einfasu converter, sem gefur ferningslaga straumamynd til motorsins, eins og sýnt er í viðkomandi mynd. Þessi ákveðin straumamynd spilar mikilvægan hlut í að ákvarða motorsins afkösteiginleika og starfsferð.

Torkið sem myndast af motorinni sýnir marktæk flukt, oft nefnt torkið rípill. En þegar motorinn fer í hæða hraða, virkar traust motors-beltisins sem náttúrulegur síur. Þessi innbyggt traust slekkur torkafluktina, sem leyfir motorsins að halda fast snúningshraða, tiltekin við torka rípill.