एक मॉडल विमान से ब्रश रहित मोटर को रिवाइंड करना। "ब्रशलेस मोटर्स" शैक्षिक कार्यक्रम और डिजाइन शक्तिशाली ब्रशलेस मोटर्स

11.04.2013 को प्रकाशित

साझा डिवाइस (इनरनर, आउटरनर)

ब्रशलेस डीसी मोटर में स्थायी चुम्बकों के साथ एक रोटर और वाइंडिंग के साथ एक स्टेटर होता है। इंजन दो प्रकार के होते हैं: इनरनर, जिसमें रोटर मैग्नेट वाइंडिंग के साथ स्टेटर के अंदर होते हैं, और जल्द चलनेवाला, जिसमें चुम्बक बाहर स्थित होते हैं और वाइंडिंग के साथ एक निश्चित स्टेटर के चारों ओर घूमते हैं।

योजना इनरनरआमतौर पर कम संख्या में डंडे वाले हाई-स्पीड मोटर्स के लिए उपयोग किया जाता है। जल्द चलनेवालायदि आवश्यक हो, अपेक्षाकृत कम गति के साथ एक उच्च-टोक़ मोटर प्राप्त करें। संरचनात्मक रूप से, इनरनर इस तथ्य के कारण सरल हैं कि निश्चित स्टेटर आवास के रूप में काम कर सकता है। इसमें माउंटिंग डिवाइस लगाए जा सकते हैं। आउटरनर के मामले में, पूरा बाहरी हिस्सा घूमता है। इंजन को एक निश्चित धुरी या स्टेटर भागों द्वारा बांधा जाता है। मोटर-पहिया के मामले में, स्टेटर की निश्चित धुरी के लिए बन्धन किया जाता है, तारों को खोखले अक्ष के माध्यम से स्टेटर तक ले जाया जाता है।

चुंबक और ध्रुव

रोटर पर ध्रुवों की संख्या सम होती है। उपयोग किए गए चुम्बकों का आकार आमतौर पर आयताकार होता है। बेलनाकार चुम्बकों का उपयोग कम बार किया जाता है। वे बारी-बारी से पोल के साथ स्थापित हैं।

चुम्बकों की संख्या हमेशा ध्रुवों की संख्या के अनुरूप नहीं होती है। कई चुम्बक एक ध्रुव बना सकते हैं:

इस मामले में, 8 चुम्बक 4 ध्रुव बनाते हैं। चुम्बक का आकार मोटर की ज्यामिति और मोटर की विशेषताओं पर निर्भर करता है। इस्तेमाल किए गए चुम्बक जितने मजबूत होते हैं, शाफ्ट पर मोटर द्वारा विकसित बल का क्षण उतना ही अधिक होता है।

रोटर पर चुम्बक एक विशेष चिपकने के साथ तय किए गए हैं। चुंबक धारक के साथ डिजाइन कम आम हैं। रोटर सामग्री चुंबकीय रूप से प्रवाहकीय (स्टील), गैर-चुंबकीय प्रवाहकीय (एल्यूमीनियम मिश्र धातु, प्लास्टिक, आदि), संयुक्त हो सकती है।

घुमावदार और दांत

तीन-चरण ब्रशलेस मोटर की वाइंडिंग तांबे के तार से की जाती है। तार सिंगल-कोर हो सकता है या इसमें कई इंसुलेटेड कोर हो सकते हैं। स्टेटर एक साथ मुड़े हुए चुंबकीय प्रवाहकीय स्टील की कई शीटों से बना होता है।

स्टेटर दांतों की संख्या को चरणों की संख्या से विभाजित किया जाना चाहिए। वे। तीन-चरण ब्रशलेस मोटर के लिए, स्टेटर दांतों की संख्या 3 . से विभाज्य होना चाहिए. स्टेटर दांतों की संख्या रोटर पर ध्रुवों की संख्या से अधिक या कम हो सकती है। उदाहरण के लिए, योजनाओं के साथ मोटर्स हैं: 9 दांत / 12 मैग्नेट; 51 दांत / 46 चुंबक।

3-टूथ स्टेटर वाले इंजन का उपयोग बहुत कम ही किया जाता है। चूंकि किसी भी समय केवल दो चरण काम करते हैं (जब एक तारे द्वारा चालू किया जाता है), चुंबकीय बल रोटर पर समान रूप से पूरे परिधि के आसपास कार्य नहीं करते हैं (चित्र देखें)।

रोटर पर कार्य करने वाले बल इसे ताना देने की कोशिश करते हैं, जिससे कंपन में वृद्धि होती है। इस प्रभाव को खत्म करने के लिए, स्टेटर को बड़ी संख्या में दांतों के साथ बनाया जाता है, और स्टेटर की पूरी परिधि के दांतों पर वाइंडिंग को यथासंभव समान रूप से वितरित किया जाता है।

इस मामले में, रोटर पर अभिनय करने वाले चुंबकीय बल एक दूसरे को रद्द कर देते हैं। कोई असंतुलन नहीं है।

स्टेटर दांतों द्वारा चरण वाइंडिंग के वितरण के विकल्प

9 दांतों के लिए घुमावदार विकल्प

12 दांतों के लिए घुमावदार विकल्प

उपरोक्त आरेखों में, दांतों की संख्या इस प्रकार चुनी जाती है कि यह न केवल 3 . से विभाज्य. उदाहरण के लिए, जब 36 दांतों का हिसाब 12 प्रति चरण दांत। 12 दांत निम्नानुसार वितरित किए जा सकते हैं:

सबसे पसंदीदा योजना 2 दांतों के 6 समूह हैं।

मौजूद स्टेटर पर 51 दांतों वाली मोटर!प्रति चरण 17 दांत। 17 एक अभाज्य संख्या है, यह केवल 1 और स्वयं से विभाज्य है। दांतों पर घुमावदार कैसे वितरित करें? काश, मुझे साहित्य में ऐसे उदाहरण और तकनीकें नहीं मिलीं जो इस समस्या को हल करने में मदद कर सकें। यह पता चला कि घुमावदार को निम्नानुसार वितरित किया गया था:

एक वास्तविक घुमावदार सर्किट पर विचार करें।

कृपया ध्यान दें कि घुमावदार के अलग-अलग दांतों पर अलग-अलग घुमावदार दिशाएं होती हैं। विभिन्न घुमावदार दिशाओं को बड़े और बड़े अक्षरों द्वारा दर्शाया गया है। वाइंडिंग के डिजाइन के बारे में विवरण लेख के अंत में दिए गए साहित्य में पाया जा सकता है।

शास्त्रीय घुमावदार एक चरण के लिए एक तार के साथ किया जाता है। वे। एक चरण के दांतों पर सभी वाइंडिंग श्रृंखला में जुड़े हुए हैं।

दांतों की वाइंडिंग को समानांतर में भी जोड़ा जा सकता है।

संयुक्त समावेशन भी हो सकते हैं

समानांतर और संयुक्त कनेक्शन घुमावदार के अधिष्ठापन को कम करने की अनुमति देता है, जिससे स्टेटर करंट (इसलिए शक्ति) और मोटर की गति में वृद्धि होती है।

टर्नओवर इलेक्ट्रिक और रियल

यदि मोटर रोटर में दो ध्रुव हैं, तो स्टेटर पर चुंबकीय क्षेत्र के एक पूर्ण मोड़ के साथ, रोटर एक पूर्ण मोड़ बनाता है। 4 ध्रुवों के साथ, मोटर शाफ्ट को एक पूर्ण मोड़ में बदलने के लिए स्टेटर पर चुंबकीय क्षेत्र के दो मोड़ लगते हैं। रोटर पोल की संख्या जितनी अधिक होगी, मोटर शाफ्ट को एक क्रांति में घुमाने के लिए उतने ही अधिक विद्युत क्रांतियों की आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, हमारे पास रोटर पर 42 चुम्बक हैं। रोटर को एक चक्कर लगाने के लिए 42/2 = 21 विद्युत क्रांतियों की आवश्यकता होती है। इस संपत्ति का उपयोग एक प्रकार के रेड्यूसर के रूप में किया जा सकता है। आवश्यक संख्या में ध्रुवों का चयन करके, आप वांछित गति विशेषताओं वाली मोटर प्राप्त कर सकते हैं। इसके अलावा, नियंत्रक के मापदंडों को चुनते समय, भविष्य में हमारे लिए इस प्रक्रिया की समझ आवश्यक होगी।

स्थिति सेंसर

बिना सेंसर वाले इंजनों का डिज़ाइन सेंसर वाले इंजनों से केवल बाद वाले की अनुपस्थिति में भिन्न होता है। कोई अन्य मूलभूत अंतर नहीं हैं। हॉल प्रभाव के आधार पर सबसे आम स्थिति सेंसर। सेंसर एक चुंबकीय क्षेत्र का जवाब देते हैं, वे आमतौर पर स्टेटर पर इस तरह से स्थित होते हैं कि वे रोटर मैग्नेट से प्रभावित होते हैं। सेंसर के बीच का कोण 120 डिग्री होना चाहिए।

अर्थ "इलेक्ट्रिक" डिग्री। वे। एक बहु-ध्रुव मोटर के लिए, सेंसर की भौतिक व्यवस्था हो सकती है:

कभी-कभी सेंसर इंजन के बाहर स्थित होते हैं। यहाँ सेंसर के स्थान का एक उदाहरण है। वास्तव में, यह बिना सेंसर वाला इंजन था। इतने आसान तरीके से यह हॉल सेंसर से लैस था।

कुछ इंजनों पर, सेंसर एक विशेष उपकरण पर लगे होते हैं जो आपको कुछ सीमाओं के भीतर सेंसर को स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। ऐसे डिवाइस की मदद से टाइमिंग सेट की जाती है। हालांकि, अगर मोटर को उलटने की जरूरत है, तो रिवर्स पर सेट सेंसर के दूसरे सेट की आवश्यकता होगी। चूंकि प्रारंभ और कम रेव्स पर समय महत्वपूर्ण नहीं है, आप सेंसर को शून्य बिंदु पर सेट कर सकते हैं, और जब इंजन घूमना शुरू करता है तो प्रोग्राम के रूप में लीड कोण को समायोजित कर सकते हैं।

इंजन की मुख्य विशेषताएं

प्रत्येक इंजन की गणना विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए की जाती है और इसमें निम्नलिखित मुख्य विशेषताएं होती हैं:

• काम प्रणालीजिसके लिए इंजन डिज़ाइन किया गया है: दीर्घकालिक या अल्पकालिक। लंबाऑपरेटिंग मोड का तात्पर्य है कि इंजन घंटों तक चल सकता है। इस तरह के इंजनों की गणना इस तरह से की जाती है कि पर्यावरण में गर्मी हस्तांतरण इंजन की गर्मी रिलीज से अधिक हो। इस मामले में, यह गर्म नहीं होगा। उदाहरण: वेंटिलेशन, एस्केलेटर या कन्वेयर ड्राइव। लघु अवधि -तात्पर्य यह है कि इंजन को एक छोटी अवधि के लिए चालू किया जाएगा जिसके दौरान उसके पास अधिकतम तापमान तक गर्म होने का समय नहीं होता है, उसके बाद एक लंबी अवधि होती है जिसके दौरान इंजन को ठंडा होने का समय मिलता है। उदाहरण: लिफ्ट ड्राइव, इलेक्ट्रिक शेवर, हेयर ड्रायर।
• मोटर घुमावदार प्रतिरोध. मोटर वाइंडिंग प्रतिरोध मोटर दक्षता को प्रभावित करता है। प्रतिरोध जितना कम होगा, दक्षता उतनी ही अधिक होगी। प्रतिरोध को मापकर, आप वाइंडिंग में एक इंटरटर्न सर्किट की उपस्थिति का पता लगा सकते हैं। मोटर वाइंडिंग का प्रतिरोध एक ओम का हजारवाँ भाग होता है। इसे मापने के लिए एक विशेष उपकरण या एक विशेष माप तकनीक की आवश्यकता होती है।
• अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेज. अधिकतम वोल्टेज जो स्टेटर वाइंडिंग का सामना कर सकता है। अधिकतम वोल्टेज निम्नलिखित पैरामीटर से संबंधित है।
• अधिकतम आरपीएम. कभी-कभी वे अधिकतम गति का संकेत नहीं देते हैं, लेकिन के। वी-शाफ्ट पर लोड के बिना प्रति वोल्ट मोटर के चक्करों की संख्या। इस आंकड़े को अधिकतम वोल्टेज से गुणा करने पर, हमें शाफ्ट पर भार के बिना अधिकतम इंजन गति मिलती है।
• अधिकतम करंट. अधिकतम स्वीकार्य घुमावदार धारा। एक नियम के रूप में, जिस समय के दौरान मोटर निर्दिष्ट वर्तमान का सामना कर सकता है, वह भी इंगित किया गया है। अधिकतम वर्तमान सीमा घुमावदार के संभावित अति ताप से जुड़ी है। इसलिए, कम परिवेश के तापमान पर, अधिकतम करंट के साथ संचालन का वास्तविक समय लंबा होगा, और गर्म मौसम में मोटर पहले जल जाएगी।
• अधिकतम इंजन शक्ति।सीधे पिछले पैरामीटर से संबंधित है। यह चरम शक्ति है जिसे इंजन थोड़े समय के लिए विकसित कर सकता है, आमतौर पर कुछ सेकंड। अधिकतम शक्ति पर लंबे समय तक संचालन के साथ, इंजन का अधिक गरम होना और उसकी विफलता अपरिहार्य है।
• मूल्यांकित शक्ति. वह शक्ति जो इंजन पूरे टर्न-ऑन समय के दौरान विकसित कर सकता है।
• चरण अग्रिम कोण (समय). स्टेटर वाइंडिंग में कुछ इंडक्शन होता है, जो वाइंडिंग में करंट की वृद्धि को धीमा कर देता है। थोड़ी देर बाद करंट अपने चरम पर पहुंच जाएगा। इस देरी की भरपाई के लिए, चरण स्विचिंग कुछ अग्रिम के साथ की जाती है। एक आंतरिक दहन इंजन में प्रज्वलन के समान, जहां ईंधन के प्रज्वलन समय को ध्यान में रखते हुए प्रज्वलन समय निर्धारित किया जाता है।

आपको इस बात पर भी ध्यान देना चाहिए कि रेटेड लोड पर आपको मोटर शाफ्ट पर अधिकतम गति नहीं मिलेगी। के। वीएक अनलोड इंजन के लिए संकेत दिया। बैटरी से इंजन को पावर देते समय, किसी को लोड के तहत आपूर्ति वोल्टेज के "डूबने" को ध्यान में रखना चाहिए, जो बदले में अधिकतम इंजन की गति को भी कम कर देगा।

प्रौद्योगिकी के कई क्षेत्रों में मोटर्स का उपयोग किया जाता है। मोटर रोटर को घुमाने के लिए, एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता होती है। पारंपरिक डीसी मोटर्स में, यह घुमाव यांत्रिक रूप से कम्यूटेटर पर फिसलने वाले ब्रश के माध्यम से किया जाता है। यह स्पार्किंग का कारण बनता है, और, इसके अलावा, ब्रश के घर्षण और पहनने के कारण, ऐसे मोटर्स को निरंतर रखरखाव की आवश्यकता होती है।

प्रौद्योगिकी के विकास के लिए धन्यवाद, इलेक्ट्रॉनिक रूप से एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करना संभव हो गया, जो ब्रशलेस डीसी मोटर्स (बीएलडीसी) में सन्निहित था।

उपकरण और संचालन का सिद्धांत

बीडीपीटी के मुख्य तत्व हैं:

• रोटारजिस पर स्थायी चुम्बक लगे होते हैं;
• स्टेटरजिस पर वाइंडिंग स्थापित हैं;
• इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक.

डिजाइन के अनुसार, ऐसा इंजन दो प्रकार का हो सकता है:

रोटर (इनरनर) की आंतरिक व्यवस्था के साथ

बाहरी रोटर व्यवस्था (आउटरनर) के साथ

पहले मामले में, रोटर स्टेटर के अंदर घूमता है, और दूसरे मामले में, रोटर स्टेटर के चारों ओर घूमता है।

इनरनर इंजनउच्च घूर्णी गति प्राप्त करने के लिए आवश्यक होने पर उपयोग किया जाता है। इस मोटर में एक सरल मानक डिज़ाइन है जो मोटर को माउंट करने के लिए एक निश्चित स्टेटर के उपयोग की अनुमति देता है।

आउटरनर इंजनकम आरपीएम पर उच्च टोक़ के लिए उपयुक्त। इस मामले में, इंजन को एक निश्चित धुरी का उपयोग करके लगाया जाता है।

इनरनर इंजनउच्च आरपीएम, कम टोक़। आउटरनर इंजन- कम गति, उच्च टोक़।

BLDT में डंडे की संख्या भिन्न हो सकती है। ध्रुवों की संख्या से, कोई मोटर की कुछ विशेषताओं का न्याय कर सकता है। उदाहरण के लिए, 2 ध्रुवों वाले रोटर वाली मोटर में क्रांतियों की संख्या अधिक होती है और कम बलाघूर्ण होता है। अधिक ध्रुवों वाली मोटरों में अधिक टॉर्क लेकिन कम RPM होता है। रोटर पोल की संख्या को बदलकर, आप इंजन के क्रांतियों की संख्या को बदल सकते हैं। इस प्रकार, इंजन के डिजाइन को बदलकर, निर्माता टोक़ और गति के संदर्भ में इंजन के आवश्यक मापदंडों का चयन कर सकता है।

बीडीपीटी निदेशालय

गति नियंत्रक, उपस्थिति

ब्रशलेस मोटर को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है विशेष नियंत्रक - मोटर शाफ्ट गति नियंत्रकएकदिश धारा। इसका कार्य आवश्यक वोल्टेज की सही वाइंडिंग को सही समय पर उत्पन्न करना और आपूर्ति करना है। 220 वी द्वारा संचालित उपकरणों के लिए नियंत्रक अक्सर एक इन्वर्टर सर्किट का उपयोग करता है, जिसमें 50 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ वर्तमान को पहले प्रत्यक्ष वर्तमान में परिवर्तित किया जाता है, और फिर पल्स-चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) संकेतों में परिवर्तित किया जाता है। स्टेटर वाइंडिंग को वोल्टेज की आपूर्ति करने के लिए, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर या अन्य बिजली तत्वों पर शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक स्विच का उपयोग किया जाता है।

इंजन की शक्ति और क्रांतियों की संख्या का समायोजन दालों के कर्तव्य चक्र को बदलकर किया जाता है, और, परिणामस्वरूप, इंजन के स्टेटर वाइंडिंग को आपूर्ति किए गए वोल्टेज का प्रभावी मूल्य।

गति नियंत्रक का योजनाबद्ध आरेख। K1-K6 - कुंजी D1-D3 - रोटर स्थिति सेंसर (हॉल सेंसर)

एक महत्वपूर्ण मुद्दा प्रत्येक वाइंडिंग के लिए इलेक्ट्रॉनिक कुंजियों का समय पर कनेक्शन है। यह सुनिश्चित करने के लिए नियंत्रक को रोटर की स्थिति और उसकी गति का निर्धारण करना चाहिए. ऐसी जानकारी प्राप्त करने के लिए, ऑप्टिकल या चुंबकीय सेंसर का उपयोग किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, हॉल सेंसर), साथ ही रिवर्स चुंबकीय क्षेत्र।

अधिक सामान्य उपयोग हॉल सेंसर, कौन सा चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति पर प्रतिक्रिया. सेंसर को स्टेटर पर इस तरह रखा जाता है कि वे रोटर के चुंबकीय क्षेत्र से प्रभावित होते हैं। कुछ मामलों में, सेंसर उन उपकरणों में स्थापित होते हैं जो आपको सेंसर की स्थिति बदलने की अनुमति देते हैं और तदनुसार, समय को समायोजित करते हैं।

रोटर गति नियंत्रक इससे गुजरने वाले करंट की मात्रा के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। यदि आप उच्च करंट आउटपुट वाली रिचार्जेबल बैटरी चुनते हैं, तो रेगुलेटर जल जाएगा! विशेषताओं का सही संयोजन चुनें!

फायदे और नुकसान

पारंपरिक मोटर्स की तुलना में, बीएलडीसी मोटर्स के निम्नलिखित फायदे हैं:

• उच्च दक्षता;
• उच्च प्रदर्शन;
• गति बदलने की संभावना;
• कोई स्पार्कलिंग ब्रश नहीं;
• छोटे शोर, ऑडियो और उच्च-आवृत्ति दोनों श्रेणियों में;
• विश्वसनीयता;
• टोक़ अधिभार का सामना करने की क्षमता;
• अति उत्कृष्ट शक्ति अनुपात के लिए आकार.

ब्रशलेस मोटर अत्यधिक कुशल है। यह 93-95% तक पहुंच सकता है।

डीबी के यांत्रिक भाग की उच्च विश्वसनीयता को इस तथ्य से समझाया गया है कि यह बॉल बेयरिंग का उपयोग करता है और ब्रश नहीं होते हैं। स्थायी चुम्बकों का विमुद्रीकरण काफी धीमा है, खासकर यदि वे दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का उपयोग करके बनाए गए हों। जब एक वर्तमान सुरक्षा नियंत्रक में उपयोग किया जाता है, तो इस नोड का जीवन काफी अधिक होता है। वास्तव में BLDC का सेवा जीवन बॉल बेयरिंग के सेवा जीवन द्वारा निर्धारित किया जा सकता है.

बीडीपी के नुकसान नियंत्रण प्रणाली की जटिलता और उच्च लागत हैं।

आवेदन पत्र

BDTP के कार्यक्षेत्र इस प्रकार हैं:

• मॉडल बनाना;
• दवा;
• मोटर वाहन;
• तेल व गैस उद्योग;
• उपकरण;
• सैन्य उपकरणों.

प्रयोग विमान मॉडल के लिए डीबीशक्ति और आयामों के मामले में एक महत्वपूर्ण लाभ देता है। एक पारंपरिक स्पीड -400 ब्रश मोटर और उसी श्रेणी के एस्ट्रो फ्लाइट 020 के बीडीटीपी की तुलना से पता चलता है कि पहले प्रकार की मोटर की दक्षता 40-60% है। समान परिस्थितियों में दूसरे इंजन की दक्षता 95% तक पहुंच सकती है। इस प्रकार, डीबी का उपयोग मॉडल के शक्ति भाग या उसके उड़ान समय की शक्ति को लगभग दोगुना करना संभव बनाता है।

ऑपरेशन के दौरान कम शोर और हीटिंग की कमी के कारण, बीएलडीसी का व्यापक रूप से चिकित्सा में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से दंत चिकित्सा में।

ऑटोमोबाइल में, ऐसे इंजनों का उपयोग किया जाता है ग्लास लिफ्ट, इलेक्ट्रिक वाइपर, हेडलाइट वाशर और इलेक्ट्रिक सीट लिफ्ट नियंत्रण.

कोई कम्यूटेटर और ब्रश स्पार्क नहींलॉकिंग डिवाइस के तत्वों के रूप में डेटाबेस का उपयोग करने की अनुमति देता है तेल और गैस उद्योग में.

घरेलू उपकरणों में डीबी के उपयोग के उदाहरण के रूप में, हम एलजी से सीधे ड्रम ड्राइव के साथ वॉशिंग मशीन को नोट कर सकते हैं। यह कंपनी आउटरनर-टाइप BDTP का उपयोग करती है। मोटर रोटर पर 12 मैग्नेट और स्टेटर पर 36 इंडक्टर्स होते हैं, जो चुंबकीय प्रवाहकीय स्टील कोर पर 1 मिमी के व्यास के साथ तार के साथ घाव होते हैं। कॉइल्स प्रति फेज 12 कॉइल्स के साथ सीरीज में जुड़े हुए हैं। प्रत्येक चरण का प्रतिरोध 12 ओम है। हॉल सेंसर का उपयोग रोटर पोजीशन सेंसर के रूप में किया जाता है। मोटर रोटर वॉशिंग मशीन के टब से जुड़ा होता है।

हर जगह इस इंजन का उपयोग कंप्यूटर के लिए हार्ड ड्राइव में किया जाता है, जो उन्हें सीडी और डीवीडी ड्राइव और माइक्रो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए कूलिंग सिस्टम में कॉम्पैक्ट बनाता है और न केवल।

कम और मध्यम बिजली के डीयू के साथ, बड़े बीएलडीसी का तेजी से भारी शुल्क, समुद्री और सैन्य उद्योगों में उपयोग किया जा रहा है।

अमेरिकी नौसेना के लिए डिज़ाइन किए गए उच्च शक्ति डेटाबेस। उदाहरण के लिए, पॉवरटेक ने 220kW 2000rpm CBTP विकसित किया है। इंजन टॉर्क 1080 एनएम तक पहुंचता है।

इन क्षेत्रों के अलावा, डीबी का उपयोग मशीन टूल्स, प्रेस, प्लास्टिक प्रसंस्करण लाइनों के साथ-साथ पवन ऊर्जा और ज्वारीय तरंग ऊर्जा के उपयोग के डिजाइन में किया जाता है।

विशेषताएं

इंजन की मुख्य विशेषताएं:

• मूल्यांकित शक्ति;
• अधिकतम शक्ति;
• अधिकतम करंट;
• अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेज;
• अधिकतम गति(या केवी कारक);
• घुमावदार प्रतिरोध;
• लीड एंगल;
• काम प्रणाली;
• कुल वजन विशेषताओंयन्त्र।

इंजन का मुख्य संकेतक इसकी रेटेड शक्ति है, अर्थात इंजन द्वारा इसके संचालन के लंबे समय तक उत्पन्न शक्ति।

अधिकतम शक्ति- यह वह शक्ति है जो इंजन बिना ढहे थोड़े समय के लिए दे सकता है। उदाहरण के लिए, ऊपर वर्णित एस्ट्रो फ्लाइट 020 ब्रशलेस मोटर के लिए, यह 250 वाट है।

अधिकतम करंट. एस्ट्रो फ्लाइट 020 के लिए यह 25 ए ​​है।

अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेज- वोल्टेज जो मोटर वाइंडिंग का सामना कर सकता है। एस्ट्रो फ्लाइट 020 6V से 12V पर संचालित होने के लिए तैयार है।

अधिकतम इंजन गति. कभी-कभी पासपोर्ट Kv गुणांक को इंगित करता है - प्रति वोल्ट इंजन क्रांतियों की संख्या। एस्ट्रो फ्लाइट 020 केवी = 2567 आरपीएम के लिए। इस मामले में, इस कारक को अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेज से गुणा करके क्रांतियों की अधिकतम संख्या निर्धारित की जा सकती है।

आमतौर पर घुमावदार प्रतिरोधइंजन के लिए ओम का दसवां या हज़ारवां हिस्सा होता है। एस्ट्रो फ्लाइट 020 आर = 0.07 ओम के लिए। यह प्रतिरोध BPDT की दक्षता को प्रभावित करता है।

लीड एंगलवाइंडिंग पर वोल्टेज स्विच करने की प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है। यह वाइंडिंग के प्रतिरोध की आगमनात्मक प्रकृति से जुड़ा है।

ऑपरेशन का तरीका दीर्घकालिक या अल्पकालिक हो सकता है। लंबी अवधि के संचालन में, इंजन लंबे समय तक चल सकता है। साथ ही, इससे उत्पन्न गर्मी पूरी तरह से नष्ट हो जाती है और यह ज़्यादा गरम नहीं होती है। इस मोड में, मोटरें काम करती हैं, उदाहरण के लिए, पंखे, कन्वेयर या एस्केलेटर में। मोमेंट्री मोड का उपयोग लिफ्ट, इलेक्ट्रिक शेवर जैसे उपकरणों के लिए किया जाता है। इन मामलों में, इंजन थोड़े समय के लिए चलता है और फिर लंबे समय तक ठंडा हो जाता है।

इंजन के लिए पासपोर्ट में इसके आयाम और वजन दिए गए हैं। इसके अलावा, उदाहरण के लिए, विमान के मॉडल के लिए डिज़ाइन किए गए इंजनों के लिए, लैंडिंग आयाम और शाफ्ट व्यास दिए गए हैं। विशेष रूप से, एस्ट्रो फ्लाइट 020 इंजन के लिए निम्नलिखित विनिर्देश दिए गए हैं:

• लंबाई 1.75 ”है;
• व्यास 0.98" है;
• शाफ्ट व्यास 1/8 ”है;
• वजन 2.5 औंस है।

निष्कर्ष:

1. मॉडलिंग में, विभिन्न तकनीकी उत्पादों में, उद्योग में और रक्षा प्रौद्योगिकी में, बीएलडीसी का उपयोग किया जाता है, जिसमें एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट द्वारा एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।
2. उनके डिजाइन के अनुसार, बीएलडीसी आंतरिक (इनरनर) और बाहरी (आउटरनर) रोटर व्यवस्था के साथ हो सकते हैं।
3. अन्य मोटर्स की तुलना में, बीएलडीसी मोटर्स के कई फायदे हैं, जिनमें से मुख्य हैं ब्रश और स्पार्क्स की अनुपस्थिति, उच्च दक्षता और उच्च विश्वसनीयता।

डीसी मोटर एक विद्युत मोटर है जो प्रत्यक्ष धारा द्वारा संचालित होती है। यदि आवश्यक हो, तो अपेक्षाकृत कम गति वाली उच्च-टोक़ मोटर प्राप्त करें। संरचनात्मक रूप से, इनरनर इस तथ्य के कारण सरल हैं कि निश्चित स्टेटर आवास के रूप में काम कर सकता है। इसमें माउंटिंग डिवाइस लगाए जा सकते हैं। आउटरनर के मामले में, पूरा बाहरी हिस्सा घूमता है। इंजन को एक निश्चित धुरी या स्टेटर भागों द्वारा बांधा जाता है। मोटर-पहिया के मामले में, स्टेटर की निश्चित धुरी के लिए बन्धन किया जाता है, तारों को एक खोखले अक्ष के माध्यम से स्टेटर में लाया जाता है, जिसकी लंबाई 0.5 मिमी से कम होती है।

एसी मोटर को कहा जाता है प्रत्यावर्ती धारा द्वारा संचालित विद्युत मोटर. एसी मोटर निम्नलिखित प्रकार के होते हैं:

एक यूकेडी (सार्वभौमिक कम्यूटेटर मोटर) भी है जो बारी-बारी और प्रत्यक्ष धारा दोनों पर ऑपरेटिंग मोड के कार्य के साथ है।

एक अन्य प्रकार का इंजन है रोटर पदों की एक सीमित संख्या के साथ स्टेपर मोटर. आवश्यक संगत वाइंडिंग को बिजली की आपूर्ति करके रोटर की एक निश्चित संकेतित स्थिति तय की जाती है। जब आपूर्ति वोल्टेज को एक वाइंडिंग से हटा दिया जाता है और दूसरे में स्थानांतरित कर दिया जाता है, तो दूसरी स्थिति में संक्रमण की प्रक्रिया होती है।

एक वाणिज्यिक नेटवर्क द्वारा संचालित होने पर एक एसी मोटर आमतौर पर प्राप्त नहीं होती है प्रति मिनट तीन हजार से अधिक चक्कर लगाने की गति. इस कारण से, जब उच्च आवृत्तियों को प्राप्त करना आवश्यक होता है, तो एक कलेक्टर मोटर का उपयोग किया जाता है, जिसके अतिरिक्त लाभ आवश्यक शक्ति को बनाए रखते हुए हल्कापन और कॉम्पैक्टनेस होते हैं।

कभी-कभी गुणक नामक एक विशेष संचरण तंत्र का भी उपयोग किया जाता है, जो उपकरण के गतिज मापदंडों को आवश्यक तकनीकी संकेतकों में बदल देता है। कलेक्टर असेंबली कभी-कभी पूरे मोटर के आधे स्थान पर कब्जा कर लेती है, इसलिए एसी मोटर आकार में कम हो जाते हैं और आवृत्ति कनवर्टर के उपयोग के माध्यम से वजन में हल्का हो जाते हैं, और कभी-कभी नेटवर्क की उपस्थिति के कारण तक की बढ़ी हुई आवृत्ति के कारण 400 हर्ट्ज।

किसी भी एसिंक्रोनस एसी मोटर का संसाधन कलेक्टर एक की तुलना में काफी अधिक है। यह तय है वाइंडिंग और बेयरिंग के इन्सुलेशन की स्थिति. एक इन्वर्टर और रोटर स्थिति सेंसर का उपयोग करते समय एक सिंक्रोनस मोटर को क्लासिक कलेक्टर मोटर का इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग माना जाता है जो डीसी ऑपरेशन का समर्थन करता है।

ब्रशलेस डीसी मोटर। सामान्य जानकारी और डिवाइस डिवाइस

ब्रशलेस डीसी मोटर को थ्री-फेज ब्रशलेस मोटर भी कहा जाता है। यह एक सिंक्रोनस डिवाइस है, जिसके संचालन का सिद्धांत स्व-सिंक्रनाइज़्ड फ़्रीक्वेंसी रेगुलेशन पर आधारित है, जिसके कारण स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र के वेक्टर (रोटर की स्थिति से शुरू) को नियंत्रित किया जाता है।

इस प्रकार के मोटर नियंत्रक अक्सर डीसी वोल्टेज द्वारा संचालित होते हैं, इसलिए नाम। अंग्रेजी भाषा के तकनीकी साहित्य में, ब्रश रहित मोटर को PMSM या BLDC कहा जाता है।

ब्रशलेस मोटर को मुख्य रूप से अनुकूलित करने के लिए बनाया गया था कोई डीसी मोटरआम तौर पर। इस तरह के एक उपकरण के एक्चुएटर पर बहुत अधिक मांग रखी गई थी (विशेषकर सटीक स्थिति के साथ उच्च गति वाले माइक्रोड्राइव पर)।

यह, शायद, ऐसे विशिष्ट डीसी उपकरणों, ब्रशलेस थ्री-फेज मोटर्स, जिन्हें बीएलडीटी भी कहा जाता है, का उपयोग करने के लिए प्रेरित किया। उनके डिजाइन के अनुसार, वे लगभग एसी सिंक्रोनस मोटर्स के समान हैं, जहां चुंबकीय रोटर का रोटेशन पारंपरिक लेमिनेटेड स्टेटर में तीन-चरण वाइंडिंग की उपस्थिति में होता है, और क्रांतियों की संख्या स्टेटर के वोल्टेज और भार पर निर्भर करती है। रोटर के कुछ निर्देशांकों के आधार पर, विभिन्न स्टेटर वाइंडिंग्स को स्विच किया जाता है।

ब्रशलेस डीसी मोटर्स बिना किसी अलग सेंसर के मौजूद हो सकते हैं, हालांकि, वे कभी-कभी रोटर पर मौजूद होते हैं, जैसे हॉल सेंसर। यदि डिवाइस बिना अतिरिक्त सेंसर के काम करता है, तो स्टेटर वाइंडिंग एक फिक्सिंग तत्व के रूप में कार्य करता है. फिर चुंबक के घूमने के कारण करंट उत्पन्न होता है, जब रोटर स्टेटर वाइंडिंग में EMF को प्रेरित करता है।

यदि वाइंडिंग में से एक को बंद कर दिया जाता है, तो प्रेरित किए गए सिग्नल को मापा जाएगा और आगे संसाधित किया जाएगा, हालांकि, सिग्नल प्रोसेसिंग प्रोफेसर के बिना ऑपरेशन का ऐसा सिद्धांत असंभव है। लेकिन ऐसी इलेक्ट्रिक मोटर को रिवर्स या ब्रेक करने के लिए ब्रिज सर्किट की जरूरत नहीं होती है - यह स्टेटर वाइंडिंग्स को रिवर्स सीक्वेंस में कंट्रोल पल्स सप्लाई करने के लिए पर्याप्त होगा।

VD (स्विच्ड मोटर) में, स्थायी चुंबक के रूप में प्रारंभ करनेवाला रोटर पर स्थित होता है, और आर्मेचर वाइंडिंग स्टेटर पर होती है। रोटर की स्थिति के आधार पर, सभी वाइंडिंग की आपूर्ति वोल्टेज बनती हैविद्युत मोटर। जब कलेक्टर के ऐसे निर्माण में उपयोग किया जाता है, तो इसका कार्य वाल्व मोटर में सेमीकंडक्टर स्विच द्वारा किया जाएगा।

सिंक्रोनस और ब्रशलेस मोटर्स के बीच मुख्य अंतर डीपीआर की मदद से बाद वाले का सेल्फ-सिंक्रोनाइजेशन है, जो रोटर और फील्ड के रोटेशन की आनुपातिक आवृत्ति को निर्धारित करता है।

अक्सर, एक ब्रशलेस डीसी मोटर निम्नलिखित क्षेत्रों में आवेदन पाता है:

स्टेटर

इस डिवाइस में एक क्लासिक डिज़ाइन है और एक एसिंक्रोनस मशीन के समान डिवाइस जैसा दिखता है। रचना में शामिल हैं कॉपर वाइंडिंग कोर(परिधि के चारों ओर खांचे में रखा गया), जो चरणों की संख्या और आवास निर्धारित करता है। आमतौर पर, साइन और कोसाइन चरण रोटेशन और सेल्फ-स्टार्टिंग के लिए पर्याप्त होते हैं, हालांकि, अक्सर वाल्व मोटर को तीन-चरण और यहां तक ​​​​कि चार-चरण बनाया जाता है।

स्टेटर वाइंडिंग पर कॉइलिंग के प्रकार के अनुसार रिवर्स इलेक्ट्रोमोटिव बल वाले इलेक्ट्रिक मोटर्स को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है:

• साइनसोइडल रूप;
• ट्रेपोजॉइडल आकार।

इसी प्रकार की मोटर में, विद्युत चरण धारा भी आपूर्ति की विधि के अनुसार साइनसॉइडली या ट्रेपोजॉइडल में बदल जाती है।

रोटार

आमतौर पर रोटर दो से आठ जोड़े ध्रुवों के साथ स्थायी चुंबक से बना होता है, जो बदले में उत्तर से दक्षिण या इसके विपरीत वैकल्पिक होता है।

रोटर के निर्माण के लिए सबसे आम और सस्ता फेराइट मैग्नेट हैं, लेकिन उनका नुकसान है चुंबकीय प्रेरण का निम्न स्तरइसलिए, विभिन्न दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के मिश्र धातुओं से बने उपकरण अब इस सामग्री की जगह ले रहे हैं, क्योंकि वे उच्च स्तर का चुंबकीय प्रेरण प्रदान कर सकते हैं, जो बदले में, रोटर के आकार को कम करने की अनुमति देता है।

डीपीआर

रोटर स्थिति सेंसर प्रतिक्रिया प्रदान करता है। ऑपरेशन के सिद्धांत के अनुसार, डिवाइस को निम्नलिखित उप-प्रजातियों में विभाजित किया गया है:

• आगमनात्मक;
• फोटोइलेक्ट्रिक;
• हॉल प्रभाव सेंसर।

बाद वाला प्रकार इसके कारण सबसे लोकप्रिय है लगभग पूर्ण जड़त्वहीन गुणऔर रोटर की स्थिति से प्रतिक्रिया चैनलों में देरी से छुटकारा पाने की क्षमता।

नियंत्रण प्रणाली

नियंत्रण प्रणाली में पावर स्विच होते हैं, कभी-कभी थाइरिस्टर या पावर ट्रांजिस्टर भी होते हैं, जिसमें एक इंसुलेटेड गेट भी शामिल होता है, जिससे करंट इन्वर्टर या वोल्टेज इन्वर्टर का संग्रह होता है। इन चाबियों को प्रबंधित करने की प्रक्रिया सबसे अधिक बार लागू की जाती है एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके, जिसके लिए इंजन को नियंत्रित करने के लिए भारी मात्रा में कम्प्यूटेशनल संचालन की आवश्यकता होती है।

संचालन का सिद्धांत

इंजन का संचालन इस तथ्य में निहित है कि नियंत्रक एक निश्चित संख्या में स्टेटर वाइंडिंग को इस तरह से स्विच करता है कि रोटर और स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र के वेक्टर ऑर्थोगोनल हैं। पीडब्लूएम (पल्स चौड़ाई मॉडुलन) के साथ नियंत्रक मोटर के माध्यम से बहने वाली धारा को नियंत्रित करता हैऔर रोटर पर लगाए गए बलाघूर्ण को नियंत्रित करता है। इस अभिनय क्षण की दिशा वैक्टर के बीच के कोण के निशान से निर्धारित होती है। गणना में विद्युत डिग्री का उपयोग किया जाता है।

स्विचिंग इस तरह से की जानी चाहिए कि 0 (रोटर उत्तेजना प्रवाह) आर्मेचर फ्लक्स के सापेक्ष स्थिर रहे। जब इस तरह के उत्तेजना और आर्मेचर प्रवाह परस्पर क्रिया करते हैं, तो एक टॉर्क M बनता है, जो रोटर को घुमाता है और समानांतर में उत्तेजना और आर्मेचर प्रवाह के संयोग को सुनिश्चित करता है। हालांकि, रोटर के रोटेशन के दौरान, रोटर पोजीशन सेंसर के प्रभाव में विभिन्न वाइंडिंग को स्विच किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आर्मेचर फ्लक्स अगले चरण की ओर मुड़ जाता है।

ऐसी स्थिति में, परिणामी वेक्टर शिफ्ट हो जाता है और रोटर फ्लक्स के संबंध में स्थिर हो जाता है, जो बदले में, मोटर शाफ्ट पर आवश्यक टॉर्क बनाता है।

इंजन प्रबंधन

ब्रशलेस डीसी इलेक्ट्रिक मोटर का नियंत्रक पल्स-चौड़ाई मॉडुलन के मूल्य को बदलकर रोटर पर अभिनय करने वाले पल को नियंत्रित करता है। स्विचिंग नियंत्रित है और इलेक्ट्रॉनिक रूप से किया गया, एक पारंपरिक ब्रश डीसी मोटर के विपरीत। नियंत्रण प्रणाली भी आम हैं जो वर्कफ़्लो के लिए पल्स-चौड़ाई मॉड्यूलेशन और पल्स-चौड़ाई विनियमन एल्गोरिदम लागू करती हैं।

वेक्टर नियंत्रित मोटर्स आत्म गति नियंत्रण के लिए व्यापक ज्ञात सीमा प्रदान करते हैं। इस गति का नियमन, साथ ही आवश्यक स्तर पर फ्लक्स लिंकेज को बनाए रखना, आवृत्ति कनवर्टर के कारण होता है।

वेक्टर नियंत्रण के आधार पर विद्युत ड्राइव के नियमन की एक विशेषता नियंत्रित निर्देशांक की उपस्थिति है। वे एक निश्चित प्रणाली में हैं और घूर्णन में परिवर्तित, वेक्टर के नियंत्रित मापदंडों के आनुपातिक एक निरंतर मूल्य को उजागर करता है, जिसके कारण एक नियंत्रण क्रिया बनती है, और फिर एक विपरीत संक्रमण होता है।

इस तरह की प्रणाली के सभी लाभों के बावजूद, यह एक विस्तृत श्रृंखला में गति को नियंत्रित करने के लिए डिवाइस को नियंत्रित करने की जटिलता के रूप में एक नुकसान के साथ भी है।

फायदे और नुकसान

आजकल, कई उद्योगों में, इस प्रकार की मोटर की बहुत मांग है, क्योंकि ब्रशलेस डीसी मोटर गैर-संपर्क और अन्य प्रकार के मोटर्स के लगभग सभी सर्वोत्तम गुणों को जोड़ती है।

ब्रशलेस मोटर के निर्विवाद फायदे हैं:

महत्वपूर्ण सकारात्मकता के बावजूद, ब्रशलेस डीसी मोटरकुछ नुकसान भी हैं:

उपरोक्त और इस क्षेत्र में आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के अविकसितता के आधार पर, कई लोग अभी भी एक आवृत्ति कनवर्टर के साथ एक पारंपरिक अतुल्यकालिक मोटर का उपयोग करना उचित मानते हैं।

तीन चरण ब्रशलेस डीसी मोटर

इस प्रकार की मोटर में उत्कृष्ट प्रदर्शन होता है, खासकर जब स्थिति सेंसर के माध्यम से नियंत्रण करते हैं। यदि प्रतिरोध का क्षण बदलता रहता है या बिल्कुल भी ज्ञात नहीं है, और यह भी कि यदि इसे प्राप्त करना आवश्यक है उच्च प्रारंभिक टोक़सेंसर नियंत्रण का उपयोग किया जाता है। यदि सेंसर का उपयोग नहीं किया जाता है (आमतौर पर प्रशंसकों में), तो नियंत्रण वायर्ड संचार की आवश्यकता को समाप्त कर देता है।

स्थिति संवेदक के बिना तीन-चरण ब्रशलेस मोटर को नियंत्रित करने की विशेषताएं:

नियंत्रण सुविधाएँ तीन चरण ब्रशलेस मोटरहॉल इफेक्ट सेंसर के उदाहरण का उपयोग करके स्थिति एन्कोडर के साथ:

निष्कर्ष

एक ब्रशलेस डीसी मोटर के बहुत सारे फायदे हैं और यह एक विशेषज्ञ और एक साधारण आम आदमी दोनों के उपयोग के लिए एक योग्य विकल्प होगा।

यह लेख घर पर इलेक्ट्रिक ब्रशलेस मोटर को रिवाइंड करने की प्रक्रिया का विवरण देता है। पहली नज़र में, यह प्रक्रिया समय लेने वाली और लंबी लग सकती है, लेकिन यदि आप इसे देखें, तो इंजन के एक रिवाइंड में एक घंटे से अधिक समय नहीं लगेगा।
इंजन हवा के नीचे आ गया

सामग्री:
- तार (0.3 मिमी)
- वार्निश
- हीट हटना (2 मिमी और 5 मिमी)

औजार:
- कैंची
- वायर कटर
- सोल्डरिंग आयरन
- मिलाप और एसिड
- सैंडपेपर (सुई फ़ाइल)
- लाइटर

चरण 1. मोटर और तार तैयार करना।

हम मोटर शाफ्ट से लॉक वॉशर को हटाते हैं और स्टेटर को बाहर निकालते हैं।

चूँकि एक तार 4 दाँतों पर दो सीसे के साथ घाव है, और केवल 12 दाँत हैं, हमें लगभग 2.5 मीटर लंबे तीन दोहरे तारों की आवश्यकता है। आखिरी दांत के लिए एक-दो मोड़ पर्याप्त न होने की तुलना में इसे मार्जिन के साथ रहने देना बेहतर है।

चरण 2. स्टेटर दांतों को घुमाना।

तारों की संख्या के अनुसार वाइंडिंग को तीन चरणों में विभाजित किया जाएगा। तारों के निष्कर्ष में भ्रमित न होने के लिए, आप उन्हें बिजली के टेप के टुकड़ों या शिलालेखों के साथ पैच के साथ चिह्नित कर सकते हैं।

मैं जानबूझकर प्रत्येक लिपटे दांत की अलग-अलग तस्वीरें संलग्न नहीं करता - रंग योजनाएं बहुत कुछ बताएंगी और दिखाएंगी।

तार # 1:

घुमावदार योजना

तार #2:

घुमावदार योजना

तार #3:

घुमावदार योजना

चरण 3. वाइंडिंग लीड को जोड़ना।

कनेक्शन आरेख