Moħħijiet tal-Motor DC b'la spazzolu

Definizzjoni

Il-motur DC b'ġus ta' tlett jinsab definit bħala driv tal-frekwenza varjabbli automatiċi li jistennażżil minn motur Alternativ Permanenti (PMAC) sinusoidali. Dan tip ta' driv jipprovdixx diversi avantaġġi notevoli. Prattikament mhux biżżejja, huwa jgħażel ma’ ħajja estesa, li jagħmel minnu scelta fiduża għal applikazzjonijiet differenti. F’dan il-każ, jkollu inerċija rotatorja żgħira, frizzjoni minimu, u jopra bil-karatteristiċi ta' frekwenza bassa. Fuq l-istess, jġenera interferenza radio bassa u żwieġ, li jagħti l-garanzija li l-oprajon ikun swid u qwiet. Imma, mhuwiex bla limiti; il-limiti ewlenin huma s-silġ relatavament għoli u t-torque mgħalqija bassa.

Applikazzjonijiet

Id-drievin tal-motur DC b'ġus ta' tlett jinsab mużawwid fl-użu fil-industrijiet u d-dispożitivi differenti. Fl-ambjent tal-elettronika konsumatur, jiġu impiegati f'disqu tal-reġistrazzjoni, drievin tal-nastri għall-registraturi, u drievin tal-spindel f'diski hard tal-komputer. Jservu wkoll bħala drievin b'potenza bassa f'instrumenti periferici tal-komputer u sistemi ta' kontroll. L-ewwel mill-elettronika tal-konsumatur, l-applikazzjonijiet tagħhom sejrin lill-industria aerospazjali, fejn l-affidabilità u l-oprajon qwiet huma essenzjali. Fl-ambjent tal-bimediku, l-aċċuratessa u l-oprajon ċaru jagħmluhom addattat għal diversi apparati mediki. Fuq l-istess, jiġu użati komuni ta' xbieha tal-rifresk, li jipprovdi ventilażzjoni effiċjenti u qwiet f'sistemi diversi.

Struttura tal-Motur

Is-silġ ta' hawn taħt illustra l-sezzjoni trasversali ta' motur PMAC trapeżju tri-faċi, bi-pola żewġ, li huwa komponenti ġol-ġol tal-driv tal-motur DC b'ġus ta' tlett. Il-motur jgħaqqad rotor permebtili b'ark ta' pola wiesa, li jiġi kontribut fuq l-oprajon effiċjenti tiegħu. Il-stator huwa imħanġġi b'trewwiet tri-faċi, kull wieħed mispost bi-120 gradi mill-ieħor. Din il-konfigurazzjoni speċifiċa tal-twiet tgħaddi l-operazzjoni elettrika magħmula u l-produzzjoni ta' torque swida. Kull twiet faċi spjan 60 gradi fis-silġ, l-oħra, l-interazzjoni tal-kamp maġnetiku fi l-motur u l-kontroll preċiż fuq is-silġ u l-prestazzjoni tiegħu.

Il-voltiġġ indotta fil-tre fazi tal-motur hi raffigurata fis-silġ ta' hawn taħt. Il-ġenerazzjoni ta' forma tal-trapeżju tista' tkun attribwita l-interazzjoni speċifiċa bejn il-rotor u l-stator. Meta l-rotor jirrotla fl-antisens klockwise, waqt it-taqsim ta' 120 gradi mill-pożizzjoni referenzjali, kull il-kundutturi ta' fuq ta' faz A jiinteragixxu mal-polu ta' dixx ta' l-kamp maġnetiku, mentri kull il-kundutturi ta' taħt ta' faz A jiinteragixxu mal-polu ta' nwar.

Dan l-interazzjoni maġnetika konsistenti f'dan l-anglu jgħaddi lill-voltiġġ indotta relattivament stabili, li jagħti l-parti ta' fuq tal-forma tal-trapeżju. Waqt li l-rotor jsegwi jirrotla, l-orientazzjonijiet tal-kamp maġnetiku li jbidlu jgħaddu lill-voltiġġ indotta li tibdil, u l-aħħar jiffurmani l-forma karatteristika tal-trapeżju li hija essenzjali għal l-oprajon u l-kontroll propriju tal-driv tal-motur DC b'ġus ta' tlett.

Waqt ir-rotazzjoni ta' 120 gradi tal-rotor, il-voltiġġ indotta fil-faz A tibqa' relattivament kostanti. Waqt li l-rotazzjoni toverpassa 120 gradi, dawn il-kundutturi ta' fuq ta' faz A jbidlu jinkittibu mal-polu ta' nwar, mentri oħrajn jiġu jinkittibu mal-polu ta' dixx. Id-din fenomen jgħoddi wkoll mal-kundutturi ta' taħt. Bil-ġejjien, waqt it-taqsim ta' 60 gradi, il-voltiġġ indotta fil-faz A titbaddel linearment. Din il-mod ta' biddel tal-voltiġġ hi reflektata wkoll fil-fazi B u C, li jgħaddu lill-behavior elettriku koordinat essenzjali għal l-oprajon tal-motur.

Is-sistema tal-driv tal-motur DC b'ġus ta' tlett, kif illustrat fis-silġ ta' hawn taħt, tinsab mill-inverter tas-silġ sors paritetta mal-motur PMAC trapeżju. It-twiet tal-stator tal-motur huma konfigurati b'modalità stell. Is-silġ jirriflessjona wkoll l-forma karatteristika tal-voltiġġ tal-faz tal-motur PMAC trapeżju, li reflekti dinamika unika tal-induzzjoni tal-voltiġġ diskritta fuq. Din il-forma hija karatteristika essenzjali li tħalli l-kontroll effiċjenti u l-oprajon tal-driv tal-motur DC b'ġus ta' tlett, li jfassilja l-produzzjoni ta' torque swida u l-regolazzjoni preċiża tas-silġ.

It-twiet tal-stator tal-motur DC b'ġus ta' tlett jiġu forniti b'impulsi ta' kurrent. Kull impulsu jkollu durata ta' 120 gradi elettrika u jkun posizjonat preċiżament f'reġjun fejn il-voltiġġ indotta tibqa' kostanti u tarrabba s-valur massimu tagħha. Importanti, il-polarità ta' dawn l-impulsi ta' kurrent tintegi ma' dik tal-voltiġġ indotta, li tassigura interazzjoni armonika bejn l-inputs elettriki u l-kamp maġnetiku ġenerat mill-motur.

Il-flus tal-gap ta' l-aria fi l-motur jinsab magħmula f'livell stejjin, u l-magnitudine tal-voltiġġ indotta hija direttament proporzjonali tas-silġ rotatorja tal-rotor. Din ir-relazzjoni hija funzjoni fundamentali għal l-oprajon tal-motur, li tpermet l-kontroll aċċurat tal-prestazzjoni tal-motur b'base għal voltiġġ indotta dipendenti tas-silġ, li jfassilja l-transfer ta' potenza effiċjenti u l-oprajon swid fl-istati operattivi differenti.

Waqt kull intervall ta' 60 gradi ta' operazzjoni, il-kurrent jingħad fil-faz ta' twiet tal-stator tal-motur u jgħad mill-faz ieħor. Din il-pattern ta' flus tal-kurrent alternativ huwa karatteristika essenzjali għal l-oprajon tal-motur DC b'ġus ta' tlett. Bil-ġejjien, il-potenza fornit lil l-motur fit-tmiem ta' dawn l-intervalli ta' 60 gradi tista' tikteb bl-formola seguenta, li tikkunsidara l-interazzjoni bejn il-voltiġġ u l-kurrent fit-fazi twiet.

It-torque prodott mill-motur

Il-forma tal-torque tal-driv tal-motur DC b'ġus ta' tlett hi raffigurata fis-silġ ta' hawn taħt. Il-magnitudine tal-torque prodott mill-motur hija direttament proporzjonali lill-kurrent li jirrun fil-links tal-potenza DC. Din ir-relazzjoni hija funzjoni fundamentali għal l-iżjenda tal-behavior dinamiku u l-karatteristiċi tal-prestazzjoni tal-motur.

Il-frenatura rigenerattiva f'din is-sistema tal-driv tiġi ottentata b'tabbiss ta' kurrent tal-faz. Meta l-kurrent tal-faz jitabbiss, id-direzzjoni tal-sors tal-kurrent Id tibdel anke. Din it-tabbiss jinċetta flus tal-potenza li jibda mill-motur, jiġi mill-inverter, u l-aħħar jirritorna għal s-sors tal-DC. Fi dan il-proċess, il-motur jopra bħala ġenaratur, li jkonverti l-enerġija mekanika mill-kożtal għal enerġija elettrika, li wara jirritorna għal l-supply tal-potenza. Dan ma jgħinx biss fil-deċelerazzjoni tal-motur, imma jħallihom jirrieġġu u jgħanddu l-enerġija, li jżid l-effiċjenza oll-inoloġi tas-sistema.

Meta l-veloċità rotatorja tas-sistema tal-driv tibdel, il-polarità tal-voltiġġ indotta fil-motur tibdel wkoll. Din it-tabbiss ta' polarità tal-voltiġġ tirrileva l-operazzjoni tal-frenatura rigenerattiva, li tħalli l-driv jikonverti l-enerġija mekanika tal-kożtal moviment għal enerġija elettrika li tista' tirkupra fil-supply tal-potenza.

Kuntroversament, it-tabbiss tad-direzzjoni tal-kurrent li jirrun fit-twiet tal-motur jinċetta l-operazzjoni tal-motoring, li jippropuġġa l-motur fid-direzzjoni desiderata. Il-formi tal-kurrent korrispondenti għal dawn l-operazzjonijiet distinkti - frenatura rigenerattiva u motoring - huma raffigurati fis-silġ ta' hawn taħt, li jipprovdi rappreżentazzjoni vizwali tal-behavior elettriku tas-sistema tal-driv taħt kondizzjonijiet differenti.

Tipi tal-Driv tal-Motur DC b'Ġus ta' Tlett

Il-driv tal-motur DC b'ġus ta' tlett jista' jiġi klassifikat primarjament f'din iż-żewġ tipi distinkti: il-driv tal-motur DC b'ġus ta' tlett ta' silġ bassa u l-driv tal-motur DC b'ġus ta' tlett ta' faz singola. Kull tip għandu l-karatteristiċi u l-prinċipji operattivi tagħhom, li huma dettagati hawn taħt.

Driv tal-Motur DC b'Ġus ta' Tlett ta' Silġ Bassa

Il-driv tal-motur DC b'ġus ta' tlett ta' silġ bassa huwa disinnat b'ħsieb is-simpliċita' u l-affordabilità. Huwa jgħaqqad konfigurazzjoni minimali, li tinsab mill-transistor tal-tlett u l-konverter tal-diodes tal-tlett. Din is-setupp jirriżulta f'dan il-driv li jistennażżil biss kurrent jew voltiġġ pożittivi għal motur tri-faċi.

Waqt l-oprajon, il-voltiġġ indotta u l-kurrent jiġu ruħ importanti għal funzjonijiet tal-motoring u l-frenatura tal-motur. Meta l-impulsi ta' kurrent ta' 120 gradi pożittivi jiġu fornit lil l-motur, huwa jinċetta l-azzjoni tal-motoring, li jipprovuċa l-rotazzjoni tal-motur fl-antisens klockwise. Kuntroversament, meta dawn l-impulsi ta' kurrent jiġu miftuħa b'60 gradi għal total ta' 180 gradi, il-motur jibdel f'istat ta' frenatura. Din it-tabbiss f'din il-ħin tal-impulsi ta' kurrent efettivament tabbiss l-interazzjoni bejn l-input elettriku u l-kamp maġnetiku tal-motur, li jippermetti l-biddel minn l-azzjoni tal-rotazzjoni għal mekanism tal-frenatura.

Driv tal-Motur DC b'Ġus ta' Tlett ta' Silġ Bassa: Meċanizmu tal-Kontroll tal-Kurrent

Fl-driv tal-motur DC b'ġus ta' tlett ta' silġ bassa, il-kurrent ta' faz A jiġi regolat preċiżament mit-thyristor Tr1 u l-diode D1. Meta Tr1 jiġi attivat (jimxi), il-voltiġġ tal-sors Vd jiġi kkonektat mal-twiet A. Din il-konnessjoni tġġibu l-linja tal-kurrent IA li tibda tziżi, li jridu l-kurrent ta' faz A jibda jsilġ. Kuntroversament, meta Tr1 jiġi deaktivat (jistoppi), il-kurrent iA jibda jirrun fl-imod tal-freewheeling permezz tal-diode D1. Waqt dan l-imod tal-freewheeling, l-linja tal-kurrent iA tibda tniżżel, u l-kurrent jiġi gradwalment jniżżel.

F'periodu 0-120º, Tr1 tista' jiġi swichjat on-off bil-mod alternat. Din it-teknika tal-on-off switċċing jiġi impiegata biex l-kurrent aktwali IA jiġi kbir kbir mal-kurrent rettangolari referenzjali iA, biex l-differenza bejnhom tkun intern banda ta' histeresi predefinita. Din il-kontroll preċiż jgħin fil-mantennanċ tal-oprajon stabil tal-motur u l-transfer effiċjenti tal-potenza.

Driv tal-Motur DC b'Ġus ta' Tlett ta' Faz Singola

Il-konfigurazzjoni tal-driv tal-motur DC b'ġus ta' tlett ta' faz singola hi raffigurata fis-silġ ta' hawn taħt. Għal analizz, supponi li l-motur jiġi furnit permezz ta' konverter ta' faz singola half-bridge, li jfornixxi forma tal-kurrent rettangolari għal l-motur, kif raffigurat fis-diagramma inkorporata. Din is-silġ speċifiċa tal-kurrent tipiċament tġġibu l-karatteristiċi tal-prestazzjoni u l-behavior operattivi tal-motur.

It-torque prodott mill-motur jgħaddi fluktuazzjonijiet signifikanti, li solit jgħidulhom ripple tal-torque. Imma, meta l-motur jopra b'veloċità għoli, l-inerċija tas-sistema motur-kożtal tinsab bħala filtar naturali. Din l-inerċija intrinseka tħassar l-fluktuazzjonijiet tal-torque, li tħalli l-motur jimmantien veloċità rotatorja relattivament uniformi malgrado l-presenza tal-ripple tal-torque.