Premotavanje motora bez četkica iz modela zrakoplova. "motori bez četkica" obrazovni program i dizajn Snažni motori bez četkica

Objavljeno 11.04.2013

Zajednički uređaj (Inrunner, Outrunner)

DC motor bez četkica sastoji se od rotora s trajnim magnetima i statora s namotima. Postoje dvije vrste motora: Inrunner, u kojem su magneti rotora unutar statora s namotima, i Preteča, u kojem se magneti nalaze izvana i rotiraju oko fiksnog statora s namotima.

shema Inrunner obično se koristi za brze motore s malim brojem polova. Preteča ako je potrebno, nabavite motor visokog zakretnog momenta s relativno malom brzinom. Strukturno, Inrunneri su jednostavniji zbog činjenice da fiksni stator može poslužiti kao kućište. Na njega se mogu montirati montažni uređaji. U slučaju Outrunnera, cijeli vanjski dio se okreće. Motor je pričvršćen fiksnom osovinom ili dijelovima statora. U slučaju motornog kotača, pričvršćivanje se vrši za fiksnu os statora, žice se vode do statora kroz šuplju os.

magneti i stupovi

Broj polova na rotoru je paran. Oblik korištenih magneta je obično pravokutni. Cilindrični magneti se koriste rjeđe. Postavljaju se s izmjeničnim stupovima.

Broj magneta ne odgovara uvijek broju polova. Nekoliko magneta može formirati jedan pol:

U ovom slučaju 8 magneta tvori 4 pola. Veličina magneta ovisi o geometriji motora i karakteristikama motora. Što su magneti jači, to je veći moment sile koji razvija motor na osovini.

Magneti na rotoru su pričvršćeni posebnim ljepilom. Manje uobičajeni su dizajni s držačem magneta. Materijal rotora može biti magnetski vodljiv (čelik), nemagnetski vodljiv (aluminijske legure, plastika itd.), kombiniran.

Namoti i zubi

Namotavanje trofaznog motora bez četkica izvodi se bakrenom žicom. Žica može biti jednožilna ili se sastojati od nekoliko izoliranih jezgri. Stator je izrađen od nekoliko listova magnetsko vodljivog čelika presavijenih zajedno.

Broj zuba statora mora se podijeliti s brojem faza. oni. za trofazni motor bez četkica, broj zuba statora mora biti djeljiv sa 3. Broj zubaca statora može biti veći ili manji od broja polova na rotoru. Na primjer, postoje motori sa shemama: 9 zuba / 12 magneta; 51 zub / 46 magneta.

Motor sa statorom s 3 zuba koristi se izuzetno rijetko. Budući da u svakom trenutku rade samo dvije faze (kada je uključena zvijezda), magnetske sile djeluju na rotor nejednako po cijelom opsegu (vidi sliku).

Sile koje djeluju na rotor pokušavaju ga iskriviti, što dovodi do povećanja vibracija. Kako bi se uklonio ovaj učinak, stator je izrađen s velikim brojem zubaca, a namot je raspoređen po zubima cijelog opsega statora što je ravnomjernije moguće.

U tom slučaju se magnetske sile koje djeluju na rotor međusobno poništavaju. Ne postoji neravnoteža.

Mogućnosti raspodjele faznih namota zubima statora

Opcija namotaja za 9 zubaca

Opcija namotavanja za 12 zubaca

U gornjim dijagramima broj zuba je odabran na način da se djeljivo ne samo s 3. Na primjer, kada 36 računati zubi 12 zubi po fazi. 12 zuba može se rasporediti na sljedeći način:

Najpoželjnija shema je 6 skupina po 2 zuba.

postojati motor sa 51 zubom na statoru! 17 zuba po fazi. 17 je prost broj, djeljiv je samo s 1 i samim sobom. Kako rasporediti namotaj po zubima? Jao, u literaturi nisam mogao pronaći primjere i tehnike koje bi pomogle u rješavanju ovog problema. Ispostavilo se da je namotaj raspoređen na sljedeći način:

Razmotrimo pravi krug namota.

Imajte na umu da namot ima različite smjerove namota na različitim zubima. Različiti smjerovi namota označeni su velikim i velikim slovima. Pojedinosti o dizajnu namota mogu se pronaći u literaturi ponuđenoj na kraju članka.

Klasično namotavanje se izvodi s jednom žicom za jednu fazu. Oni. svi namoti na zubima jedne faze spojeni su u seriju.

Namoti zubaca također se mogu spojiti paralelno.

Mogu postojati i kombinirani uključci

Paralelno i kombinirano povezivanje omogućuje smanjenje induktivnosti namota, što dovodi do povećanja struje statora (dakle snage) i brzine motora.

Promet električni i pravi

Ako rotor motora ima dva pola, tada s jednim punim zaokretom magnetskog polja na statoru rotor napravi jedan puni okret. S 4 pola potrebna su dva okreta magnetskog polja na statoru da se vratilo motora okrene za jedan puni okret. Što je veći broj polova rotora, potrebno je više električnih okretaja za okretanje osovine motora za jedan okret. Na primjer, imamo 42 magneta na rotoru. Da bi se rotor okrenuo za jedan okret, potrebno je 42/2 = 21 električni okret. Ovo svojstvo može se koristiti kao vrsta reduktora. Odabirom potrebnog broja polova možete dobiti motor sa željenim karakteristikama brzine. Osim toga, razumijevanje ovog procesa bit će nam potrebno u budućnosti, prilikom odabira parametara regulatora.

Senzori položaja

Dizajn motora bez senzora razlikuje se od motora sa senzorima samo u nedostatku potonjih. Drugih temeljnih razlika nema. Najčešći senzori položaja temeljeni na Hallovom efektu. Senzori reagiraju na magnetsko polje, obično su smješteni na statoru na način da na njih utječu magneti rotora. Kut između senzora mora biti 120 stupnjeva.

Što znači "električni" stupnjevi. Oni. za višepolni motor fizički raspored senzora može biti:

Ponekad se senzori nalaze izvan motora. Evo jednog primjera položaja senzora. Zapravo, to je bio motor bez senzora. Na tako jednostavan način bio je opremljen hall senzorima.

Na nekim motorima senzori su postavljeni na poseban uređaj koji vam omogućuje pomicanje senzora unutar određenih granica. Uz pomoć takvog uređaja postavlja se vrijeme. Međutim, ako se motor treba okrenuti unatrag, bit će potreban drugi set senzora postavljenih na rikverc. Budući da tajming nije kritičan pri startu i niskim okretajima, možete postaviti senzore na nultu točku i programski podesiti kut vođenja kada se motor počne okretati.

Glavne karakteristike motora

Svaki motor izračunat je za specifične zahtjeve i ima sljedeće glavne karakteristike:

• Način rada za koji je motor konstruiran: dugotrajni ili kratkoročni. dugo način rada podrazumijeva da motor može raditi satima. Takvi motori su proračunati na način da je prijenos topline u okolinu veći od oslobađanja topline samog motora. U ovom slučaju se neće zagrijati. Primjer: ventilacija, pokretne stepenice ili pogon pokretne trake. kratkoročno - podrazumijeva da će se motor uključiti na kratko vrijeme tijekom kojeg se nema vremena zagrijati do maksimalne temperature, nakon čega slijedi dugo razdoblje tijekom kojeg se motor ima vremena ohladiti. Primjer: pogon dizala, električni brijači, sušila za kosu.
• Otpor namota motora. Otpor namota motora utječe na učinkovitost motora. Što je otpor manji, to je veća učinkovitost. Mjerenjem otpora možete saznati prisutnost međuzavojnog kruga u namotu. Otpor namota motora je tisućiti dio oma. Za njegovo mjerenje potreban je poseban uređaj ili posebna tehnika mjerenja.
• Maksimalni radni napon. Maksimalni napon koji statorski namot može izdržati. Maksimalni napon povezan je sa sljedećim parametrom.
• Max RPM. Ponekad ne ukazuju na maksimalnu brzinu, već kv- broj okretaja motora po voltu bez opterećenja na osovini. Množenjem ove brojke s maksimalnim naponom, dobivamo maksimalnu brzinu motora bez opterećenja na osovini.
• Maksimalna struja. Maksimalna dopuštena struja namota. U pravilu je također naznačeno vrijeme tijekom kojeg motor može izdržati navedenu struju. Maksimalno ograničenje struje povezano je s mogućim pregrijavanjem namota. Stoga će pri niskim temperaturama okoline stvarno vrijeme rada s maksimalnom strujom biti duže, a za vrućeg vremena motor će ranije izgorjeti.
• Maksimalna snaga motora. Izravno povezan s prethodnim parametrom. Ovo je vršna snaga koju motor može razviti za kratko vrijeme, obično nekoliko sekundi. Kod produljenog rada pri maksimalnoj snazi, pregrijavanje motora i njegov kvar su neizbježni.
• Nazivna snaga. Snaga koju motor može razviti tijekom cijelog vremena uključenja.
• Kut napredovanja faze (vremenski). Namot statora ima određenu induktivnost, što usporava rast struje u namotu. Struja će nakon nekog vremena dosegnuti svoj maksimum. Kako bi se nadoknadilo ovo kašnjenje, fazno prebacivanje se izvodi uz nešto unaprijed. Slično kao kod paljenja u motoru s unutarnjim izgaranjem, gdje se vrijeme paljenja postavlja uzimajući u obzir vrijeme paljenja goriva.

Također treba obratiti pažnju na činjenicu da pri nazivnom opterećenju nećete postići maksimalnu brzinu na osovini motora. kv naznačeno za neopterećeni motor. Pri napajanju motora iz baterija treba uzeti u obzir „potonuće” napona napajanja pod opterećenjem, što će zauzvrat smanjiti maksimalnu brzinu motora.

Motori se koriste u mnogim područjima tehnologije. Da bi se rotor motora rotirao potrebno je rotirajuće magnetsko polje. U konvencionalnim istosmjernim motorima ova se rotacija vrši mehanički pomoću četkica koje klize po komutatoru. To uzrokuje iskrenje, a osim toga, zbog trenja i trošenja četkica, takvi motori zahtijevaju stalno održavanje.

Zahvaljujući razvoju tehnologije, postalo je moguće elektronički generirati rotirajuće magnetsko polje, koje je utjelovljeno u DC motorima bez četkica (BLDC).

Uređaj i princip rada

Glavni elementi BDPT-a su:

• rotor na koje su pričvršćeni trajni magneti;
• stator na kojem su instalirani namoti;
• elektronički kontroler.

Po dizajnu, takav motor može biti dvije vrste:

s unutarnjim rasporedom rotora (inrunner)

s vanjskim rasporedom rotora (outrunner)

U prvom slučaju rotor se rotira unutar statora, a u drugom slučaju rotor rotira oko statora.

inrunner motor koristi se kada je potrebno postići velike brzine vrtnje. Ovaj motor ima jednostavniji standardni dizajn koji omogućuje korištenje fiksnog statora za montažu motora.

outrunner motor Pogodno za veliki okretni moment pri niskim okretajima. U ovom slučaju, motor se montira pomoću fiksne osovine.

inrunner motor visoki broj okretaja, mali okretni moment. outrunner motor- mala brzina, veliki okretni moment.

Broj polova u BLDT-u može biti različit. Po broju polova može se suditi o nekim karakteristikama motora. Na primjer, motor s rotorom koji ima 2 pola ima veći broj okretaja i mali zakretni moment. Motori s više polova imaju veći moment, ali manji broj okretaja u minuti. Promjenom broja polova rotora možete promijeniti broj okretaja motora. Dakle, promjenom dizajna motora, proizvođač može odabrati potrebne parametre motora u smislu momenta i brzine.

Uprava BDPT-a

Regulator brzine, izgled

Koristi se za upravljanje motorom bez četkica poseban regulator - regulator brzine osovine motora istosmjerna struja. Njegova je zadaća generirati i opskrbiti u pravo vrijeme pravi namot potrebnog napona. Regulator za uređaje napajane od 220 V najčešće koristi inverterski sklop, u kojem se struja frekvencije 50 Hz pretvara prvo u istosmjernu, a zatim u signale pulsno-širinske modulacije (PWM). Za opskrbu naponom namota statora koriste se snažni elektronički prekidači na bipolarnim tranzistorima ili drugim elementima napajanja.

Podešavanje snage i broja okretaja motora provodi se promjenom radnog ciklusa impulsa, a time i efektivne vrijednosti napona koji se dovodi u namote statora motora.

Shematski dijagram regulatora brzine. K1-K6 - ključevi D1-D3 - senzori položaja rotora (Hall senzori)

Važno pitanje je pravodobno spajanje elektroničkih ključeva na svaki namot. Da bi se to osiguralo regulator mora odrediti položaj rotora i njegovu brzinu. Za dobivanje takvih informacija mogu se koristiti optički ili magnetski senzori (npr. hall senzori), kao i reverzna magnetska polja.

Češća upotreba hall senzori, koji reagiraju na prisutnost magnetskog polja. Senzori su postavljeni na stator na način da na njih djeluje magnetsko polje rotora. U nekim su slučajevima senzori ugrađeni u uređaje koji vam omogućuju promjenu položaja senzora i, sukladno tome, podešavanje vremena.

Regulatori brzine rotora vrlo su osjetljivi na količinu struje koja prolazi kroz njega. Ako odaberete punjivu bateriju s većom izlaznom strujom, regulator će izgorjeti! Odaberite pravu kombinaciju karakteristika!

Prednosti i nedostatci

U usporedbi s konvencionalnim motorima, BLDC motori imaju sljedeće prednosti:

• visoka efikasnost;
• visoke performanse;
• mogućnost promjene brzine;
• bez pjenušavih četkica;
• male buke, kako u audio tako iu visokofrekventnom rasponu;
• pouzdanost;
• sposobnost izdržavanja preopterećenja zakretnim momentom;
• izvrsno omjer veličine i snage.

Motor bez četkica je vrlo učinkovit. Može doseći 93-95%.

Visoka pouzdanost mehaničkog dijela DB-a objašnjava se činjenicom da koristi kuglične ležajeve i nema četkica. Demagnetizacija trajnih magneta je prilično spora, pogotovo ako su izrađeni od elemenata rijetkih zemalja. Kada se koristi u regulatoru zaštite struje, životni vijek ovog čvora je prilično visok. Zapravo vijek trajanja BLDC-a može se odrediti vijekom trajanja kugličnih ležajeva.

Nedostaci BDP-a su složenost kontrolnog sustava i visoka cijena.

Primjena

Opseg BDTP-a je sljedeći:

• stvaranje modela;
• Lijek;
• automobilske;
• Industrija nafte i plina;
• Uređaji;
• vojne opreme.

Korištenje DB za modele zrakoplova daje značajnu prednost u smislu snage i dimenzija. Usporedba konvencionalnog Speed-400 brušenog motora i BDTP-a iste klase Astro Flight 020 pokazuje da prvi tip motora ima učinkovitost od 40-60%. Učinkovitost drugog motora pod istim uvjetima može doseći 95%. Dakle, korištenje DB-a omogućuje gotovo udvostručenje snage energetskog dijela modela ili vremena njegovog leta.

Zbog niske buke i nedostatka grijanja tijekom rada, BLDC se široko koriste u medicini, posebice u stomatologiji.

U automobilima se takvi motori koriste u podizači stakla, električni brisači, perači prednjih svjetala i električne komande za podizanje sjedala.

Nema iskrenja komutatora i četke omogućuje korištenje baze podataka kao elemenata uređaja za zaključavanje u industriji nafte i plina.

Kao primjer korištenja DB-a u kućanskim aparatima, možemo primijetiti perilicu rublja s izravnim pogonom bubnja tvrtke LG. Ova tvrtka koristi BDTP tipa Outrunner. Na rotoru motora nalazi se 12 magneta, a na statoru 36 induktora koji su namotani žicom promjera 1 mm na magnetno vodljive čelične jezgre. Zavojnice su spojene serijski s 12 zavojnica po fazi. Otpor svake faze je 12 ohma. Hall senzor se koristi kao senzor položaja rotora. Rotor motora pričvršćen je na kadu perilice.

Svugdje se ovaj motor koristi u tvrdim diskovima za računala, što ih čini kompaktnima, u CD i DVD pogonima i sustavima hlađenja mikroelektronskih uređaja i ne samo.

Zajedno s DU male i srednje snage, veliki BLDC se sve više koriste u teškoj, pomorskoj i vojnoj industriji.

Baze podataka velike snage dizajnirane za američku mornaricu. Na primjer, Powertec je razvio CBTP od 220 kW 2000 o/min. Okretni moment motora doseže 1080 Nm.

Osim u tim područjima, DB se koriste u projektiranju alatnih strojeva, preša, linija za obradu plastike, kao i u energiji vjetra i korištenju energije plimnih valova.

Karakteristike

Glavne karakteristike motora:

• nazivna snaga;
• maksimalna snaga;
• maksimalna struja;
• maksimalni radni napon;
• maksimalna brzina(ili Kv faktor);
• otpor namota;
• vodeći kut;
• način rada;
• ukupne karakteristike težine motor.

Glavni pokazatelj motora je njegova nazivna snaga, odnosno snaga koju motor proizvodi tijekom dugog vremena rada.

maksimalna snaga- to je snaga koju motor može dati za kratko vrijeme bez kolapsa. Na primjer, za gore spomenuti motor bez četkica Astro Flight 020, to je 250 vata.

Maksimalna struja. Za Astro Flight 020 to je 25 A.

Maksimalni radni napon- napon koji namoti motora mogu izdržati. Astro Flight 020 je postavljen za rad na 6V do 12V.

Maksimalna brzina motora. Ponekad putovnica označava Kv koeficijent - broj okretaja motora po voltu. Za Astro Flight 020 Kv= 2567 o/min. U ovom slučaju, maksimalni broj okretaja može se odrediti množenjem ovog faktora s maksimalnim radnim naponom.

Obično otpor namota za motore je desetinke ili tisućinke oma. Za Astro Flight 020 R= 0,07 ohma. Ovaj otpor utječe na učinkovitost BPDT-a.

vodeći kut predstavlja napredovanje sklopnih napona na namotima. Povezan je s induktivnom prirodom otpora namota.

Način rada može biti dugoročan ili kratkotrajan. U dugotrajnom radu motor može raditi dugo vremena. Istodobno, toplina koju stvara potpuno se raspršuje i ne pregrije se. U ovom načinu rada motori rade, na primjer, u ventilatorima, transporterima ili pokretnim stepenicama. Trenutačni način rada koristi se za uređaje kao što su dizalo, električni brijač. U tim slučajevima motor radi kratko, a zatim se dugo hladi.

U putovnici za motor navedene su njegove dimenzije i težina. Osim toga, na primjer, za motore namijenjene modelima zrakoplova daju se dimenzije slijetanja i promjer osovine. Konkretno, navedene su sljedeće specifikacije za motor Astro Flight 020:

• duljina je 1,75”;
• promjer je 0,98”;
• promjer osovine je 1/8”;
• težina je 2,5 unce.

Nalazi:

1. U modeliranju, u raznim tehničkim proizvodima, u industriji i u obrambenoj tehnologiji koriste se BLDC-i u kojima se rotirajuće magnetsko polje generira elektroničkim sklopom.
2. Prema svom dizajnu, BLDC mogu biti s unutarnjim (inrunner) i vanjskim (outrunner) rasporedom rotora.
3. U usporedbi s drugim motorima, BLDC motori imaju niz prednosti, od kojih su glavne odsutnost četkica i iskri, visoka učinkovitost i visoka pouzdanost.

DC motor je električni motor koji se napaja istosmjernom strujom. Ako je potrebno, nabavite motor velikog zakretnog momenta s relativno malom brzinom. Strukturno, Inrunneri su jednostavniji zbog činjenice da fiksni stator može poslužiti kao kućište. Na njega se mogu montirati montažni uređaji. U slučaju Outrunnera, cijeli vanjski dio se okreće. Motor je pričvršćen fiksnom osovinom ili dijelovima statora. U slučaju kotača motora, pričvršćivanje se vrši za fiksnu os statora, žice se dovode do statora kroz šuplju os koja je manja od 0,5 mm.

AC motor se zove elektromotor napajan izmjeničnom strujom. Postoje sljedeće vrste AC motora:

Tu je i UKD (univerzalni komutatorski motor) s funkcijom načina rada i na izmjeničnu i na istosmjernu struju.

Druga vrsta motora je koračni motor s konačnim brojem položaja rotora. Određeni naznačeni položaj rotora fiksira se napajanjem potrebnih odgovarajućih namota. Kada se napon napajanja ukloni s jednog namota i prenese na drugi, dolazi do procesa prijelaza u drugi položaj.

AC motor kada ga napaja komercijalna mreža obično ne postiže brzine veće od tri tisuće okretaja u minuti. Iz tog razloga, kada je potrebno postići veće frekvencije, koristi se kolektorski motor, čije su dodatne prednosti lakoća i kompaktnost uz zadržavanje potrebne snage.

Ponekad se koristi i poseban prijenosni mehanizam nazvan multiplikator, koji mijenja kinematičke parametre uređaja na potrebne tehničke pokazatelje. Sklopovi kolektora ponekad zauzimaju i do polovice prostora cijelog motora, pa su motori na izmjeničnu struju smanjeni u veličini i težini korištenjem frekventnog pretvarača, a ponekad i zbog prisutnosti mreže s povećanom frekvencijom do 400 Hz.

Resurs bilo kojeg asinkronog motora izmjenične struje osjetno je veći od kolektorskog. Određeno je stanje izolacije namota i ležajeva. Sinkroni motor, kada se koristi inverter i senzor položaja rotora, smatra se elektroničkim analogom klasičnog kolektorskog motora koji podržava istosmjerni rad.

DC motor bez četkica. Opće informacije i uređaj uređaja

DC motor bez četkica naziva se i trofazni motor bez četkica. To je sinkroni uređaj, čiji se princip rada temelji na samosinkroniziranoj regulaciji frekvencije, zbog čega se upravlja vektorom (polazeći od položaja rotora) magnetskog polja statora.

Ove vrste motornih kontrolera često se napajaju istosmjernim naponom, otuda i naziv. U tehničkoj literaturi na engleskom jeziku motor bez četkica naziva se PMSM ili BLDC.

Motor bez četkica stvoren je prvenstveno za optimizaciju bilo koji istosmjerni motor općenito. Pred aktuator takvog uređaja (osobito na brzi mikropogon s preciznim pozicioniranjem) postavljani su vrlo visoki zahtjevi.

To je, možda, dovelo do upotrebe takvih specifičnih istosmjernih uređaja, trofaznih motora bez četkica, koji se također nazivaju BLDT. Po svom dizajnu gotovo su identični sinkronim motorima na izmjeničnu struju, gdje se rotacija magnetskog rotora događa u konvencionalnom laminiranom statoru uz prisutnost trofaznih namota, a broj okretaja ovisi o naponu i opterećenju statora. Na temelju određenih koordinata rotora mijenjaju se različiti namoti statora.

DC motori bez četkica mogu postojati bez ikakvih zasebnih senzora, međutim, ponekad su prisutni na rotoru, kao što je Hall senzor. Ako uređaj radi bez dodatnog senzora, onda namoti statora djeluju kao pričvrsni element. Tada struja nastaje zbog rotacije magneta, kada rotor inducira EMF u namotu statora.

Ako je jedan od namota isključen, tada će se inducirani signal mjeriti i dalje obraditi, međutim, takav princip rada je nemoguć bez profesora obrade signala. Ali za preokret ili kočenje takvog elektromotora nije potreban mosni krug - bit će dovoljno da se upravljački impulsi dovode u namote statora obrnutim slijedom.

U VD-u (preklopni motor) induktor u obliku trajnog magneta nalazi se na rotoru, a namotaj armature je na statoru. Na temelju položaja rotora, formira se napon napajanja svih namota električni motor. Kada se koristi u takvim konstrukcijama kolektora, njegovu će funkciju u motoru ventila obavljati poluvodički prekidač.

Glavna razlika između sinkronih i motora bez četkica je samosinkronizacija potonjeg uz pomoć DPR-a, koji određuje proporcionalnu frekvenciju rotacije rotora i polja.

Najčešće, DC motor bez četkica nalazi primjenu u sljedećim područjima:

stator

Ovaj uređaj je klasičnog dizajna i podsjeća na isti uređaj kao i asinkroni stroj. Sastav uključuje bakrena jezgra namota(položen oko perimetra u utore), koji određuje broj faza, i kućište. Obično su sinusne i kosinusne faze dovoljne za rotaciju i samopokretanje, međutim, često je motor ventila napravljen trofaznim, pa čak i četverofaznim.

Elektromotori s obrnutom elektromotornom silom prema vrsti namotaja na namotu statora dijele se u dvije vrste:

• sinusni oblik;
• trapezoidnog oblika.

U odgovarajućim tipovima motora električna fazna struja se također mijenja prema načinu napajanja sinusno ili trapezoidno.

Rotor

Obično je rotor izrađen od trajnih magneta s dva do osam pari polova, koji se, pak, izmjenjuju od sjevera prema jugu ili obrnuto.

Feritni magneti smatraju se najčešćim i najjeftinijim za proizvodnju rotora, ali njihov nedostatak je niska razina magnetske indukcije Stoga uređaji izrađeni od legura različitih elemenata rijetkih zemalja sada zamjenjuju ovaj materijal, jer mogu osigurati visoku razinu magnetske indukcije, što zauzvrat omogućuje smanjenje veličine rotora.

DPR

Senzor položaja rotora daje povratnu informaciju. Prema principu rada, uređaj je podijeljen u sljedeće podvrste:

• induktivni;
• fotoelektrični;
• Hallov senzor.

Potonji tip je najpopularniji zbog svoje gotovo apsolutna svojstva bez inercije te mogućnost da se položajem rotora riješi kašnjenja u kanalima povratne sprege.

Kontrolni sustav

Upravljački sustav se sastoji od sklopki za napajanje, ponekad i od tiristora ili energetskih tranzistora, uključujući izoliranu kapiju, što dovodi do prikupljanja strujnog izmjenjivača ili pretvarača napona. Najčešće se provodi proces upravljanja tim ključevima pomoću mikrokontrolera, što zahtijeva ogromnu količinu računskih operacija za upravljanje motorom.

Princip rada

Rad motora leži u činjenici da regulator prebacuje određeni broj namota statora na način da vektor magnetskih polja rotora i statora bude ortogonalni. S PWM (impulsna širinska modulacija) kontroler kontrolira struju koja teče kroz motor i regulira moment koji djeluje na rotor. Smjer tog momenta djelovanja određen je oznakom kuta između vektora. U izračunima se koriste električni stupnjevi.

Prebacivanje treba izvesti na način da se F0 (tok uzbude rotora) održava konstantnim u odnosu na tok armature. U interakciji takve pobude i strujanja armature nastaje zakretni moment M koji teži okretati rotor i paralelno osigurati da se uzbuda i tok armature poklapaju. Međutim, tijekom rotacije rotora, različiti namoti se prebacuju pod utjecajem senzora položaja rotora, zbog čega se tok armature okreće prema sljedećem koraku.

U takvoj situaciji, rezultirajući vektor se pomiče i postaje stacionaran u odnosu na tok rotora, što zauzvrat stvara potrebni zakretni moment na osovini motora.

Upravljanje motorom

Regulator DC elektromotora bez četkica regulira moment koji djeluje na rotor promjenom vrijednosti modulacije širine impulsa. Prebacivanje je kontrolirano i provodi elektronskim putem, za razliku od konvencionalnog brušenog istosmjernog motora. Također su uobičajeni kontrolni sustavi koji implementiraju pulsno-širinsku modulaciju i algoritme za regulaciju širine impulsa za tijek rada.

Vektorski kontrolirani motori pružaju najširi poznati raspon za samoregulaciju brzine. Za regulaciju ove brzine, kao i za održavanje veze toka na potrebnoj razini, zaslužan je frekventni pretvarač.

Značajka regulacije električnog pogona na temelju vektorskog upravljanja je prisutnost kontroliranih koordinata. Oni su u fiksnom sustavu i pretvoren u rotirajući, naglašavajući konstantnu vrijednost proporcionalnu kontroliranim parametrima vektora, zbog čega se formira kontrolno djelovanje, a zatim obrnuti prijelaz.

Unatoč svim prednostima takvog sustava, prati ga i nedostatak u obliku složenosti upravljanja uređajem za kontrolu brzine u širokom rasponu.

Prednosti i nedostatci

Danas je u mnogim industrijama ova vrsta motora vrlo tražena, jer DC motor bez četkica objedinjuje gotovo sve najbolje kvalitete beskontaktnih i drugih vrsta motora.

Nepobitne prednosti motora bez četkica su:

Unatoč značajnim pozitivama, DC motor bez četkica također ima nekoliko nedostataka:

Na temelju navedenog i nerazvijenosti moderne elektronike u regiji, mnogi još uvijek smatraju prikladnim korištenje konvencionalnog asinkronog motora s frekventnim pretvaračem.

Trofazni DC motor bez četkica

Ovaj tip motora ima izvrsne performanse, posebno kada se vrši kontrola pomoću senzora položaja. Ako moment otpora varira ili uopće nije poznat, a također i ako ga je potrebno postići veći startni moment koristi se senzorska kontrola. Ako se senzor ne koristi (obično u ventilatorima), kontrola eliminira potrebu za žičnom komunikacijom.

Značajke upravljanja trofaznim motorom bez četkica bez senzora položaja:

Kontrolne značajke trofazni motor bez četkica s enkoderom položaja na primjeru Hallovog senzora:

Zaključak

DC motor bez četkica ima puno prednosti i bit će dostojan izbor za korištenje i od strane stručnjaka i jednostavnog laika.

Ovaj članak opisuje postupak premotavanja električnog motora bez četkica kod kuće. Na prvi pogled ovaj se proces može činiti napornim i dugim, ali ako ga pogledate, jedno premotavanje motora neće trajati više od sat vremena.
Motor je dobio pod vjetrom

materijala:
- žica (0,3 mm)
- Lak
- Toplinsko skupljanje (2 mm i 5 mm)

Instrumenti:
- Škare
- Rezači žice
- lemilica
- Lem i kiselina
- brusni papir (iglana turpija)
- Upaljač

Korak 1. Priprema motora i žice.

Uklonimo zapornu podlošku s osovine motora i izvadimo stator.

Budući da je jedna žica namotana na 4 zuba s dva provodnika, a zubaca je samo 12, potrebne su nam tri duple žice dužine oko 2,5 metra. Bolje je pustiti da bude s marginom nego nedovoljno par okreta za zadnji zub.

Korak 2. Namotavanje zubaca statora.

Namot će biti podijeljen u tri stupnja, prema broju žica. Kako se ne biste zbunili u zaključcima žica, možete ih označiti komadićima električne vrpce ili zakrpom s natpisima.

Namjerno ne prilažem pojedinačne fotografije svakog omotanog zuba - sheme boja će reći i pokazati mnogo više.

Žica #1:

Shema namota

Žica #2:

Shema namota

Žica #3:

Shema namota

Korak 3. Spajanje vodova namota.

Dijagram povezivanja