Fırçasız mühərriklər müxtəlif elektrik mühərrikləridir ki, adi fırça və ya kömür mühərriklərindən fərqli olaraq, fırçasız mühərriklərdə kömürün çıxarılması adi kömür mühərrikləri ilə müqayisədə bu mühərriklərin səmərəliliyini və uzunömürlülüyünü artırır.
Fırçasız mühərriklərin çoxsaylı üstünlüklərinə görə, bir çox alətlərimiz istənilən vəziyyətdə unikal gücü ilə sizi müşayiət etmək üçün fırçasız mühərriklərdən istifadə edir.Daha uzun ömür, yüngül çəki və daha az səs istehsalı bu mühərrikləri kömürlə işləyən mühərriklərdən fərqləndirən xüsusiyyətlər arasındadır.
Mühərriklər güc ötürücü maşınlardır
Mühəndislər mexaniki tapşırıqları yerinə yetirmək üçün elektrik avadanlıqlarının layihələndirilməsi problemi ilə qarşılaşdıqda, elektrik siqnallarının enerjiyə necə çevrildiyi barədə düşünə bilərlər.Beləliklə, aktuatorlar və mühərriklər elektrik siqnallarını hərəkətə çevirən cihazlar arasındadır.Mühərriklər elektrik enerjisini mexaniki enerjiyə mübadilə edir.
Ən sadə mühərrik növü fırçalanmış DC motordur.Bu tip mühərriklərdə elektrik cərəyanı sabit bir maqnit sahəsi daxilində yerləşdirilən rulonlardan keçir.Cərəyan rulonlarda maqnit sahələri yaradır;bu, rulon qurğusunun fırlanmasına səbəb olur, çünki hər bir rulon oxşar dirəkdən uzaqlaşdırılır və sabit sahənin fərqli qütbünə doğru çəkilir.Fırlanmanı saxlamaq üçün cərəyanı davamlı olaraq tərsinə çevirmək lazımdır - beləliklə bobin polariteləri davamlı olaraq fırlansın və bobinlər sabit dirəklərdən fərqli olaraq "qovmağa" davam etsin.Bobinlərə güc fırlanan kommutatorla təmasda olan sabit keçirici fırçalar vasitəsilə verilir;sarımlar vasitəsilə cərəyanın tərsinə çevrilməsinə səbəb olan kommutatorun fırlanmasıdır.Kommutator və fırçalar fırçalanmış DC motorunu digər mühərrik növlərindən fərqləndirən əsas komponentlərdir.Şəkil 1 fırçalanmış mühərrikin ümumi prinsipini göstərir.
Şəkil 1: Fırçalanmış DC Mühərrikinin işləməsi.
Sabit fırçalar fırlanan kommutatora elektrik enerjisi verir.Kommutator fırlandıqca o, cərəyanın istiqamətini davamlı olaraq rulonlara çevirir, bobinlərin sağa fırlanmasını təmin etmək üçün bobin qütblərini tərsinə çevirir.Kommutator fırlanır, çünki rulonların quraşdırıldığı rotora əlavə olunur.
Mühərriklər güc növünə (AC və ya DC) və fırlanma üsullarına görə fərqlənirlər (Şəkil 2).Aşağıda hər bir növün xüsusiyyətlərinə və istifadəsinə qısaca baxırıq.
Müxtəlif Növlər Mühərriklər
Sadə dizaynı və asan idarəsi olan fırçalanmış DC mühərrikləri disk qablarını açmaq və bağlamaq üçün geniş istifadə olunur.Avtomobillərdə onlar tez-tez elektriklə işləyən yan şüşələri geri çəkmək, uzatmaq və yerləşdirmək üçün istifadə olunur.Bu mühərriklərin aşağı qiyməti onları bir çox istifadə üçün uyğun edir.Bununla belə, bir çatışmazlıq ondan ibarətdir ki, fırçalar və kommutatorlar davamlı təmas nəticəsində nisbətən tez köhnəlir, tez-tez dəyişdirilmə və dövri texniki xidmət tələb olunur.
Bir pilləli mühərrik impulslarla idarə olunur;hər bir nəbzlə müəyyən bir bucaq (addım) ilə fırlanır.Fırlanma qəbul edilən impulsların sayı ilə dəqiq idarə olunduğundan, bu mühərriklər mövqe tənzimləmələrini həyata keçirmək üçün geniş istifadə olunur.Onlar tez-tez, məsələn, faks maşınlarında və printerlərdə kağızın ötürülməsinə nəzarət etmək üçün istifadə olunur, çünki bu qurğular kağızı sabit addımlarla qidalandırır və bu, puls sayı ilə asanlıqla əlaqələndirilir.Pauza da asanlıqla idarə oluna bilər, çünki nəbz siqnalı kəsildikdə motorun fırlanması dərhal dayanır.
Sinxron mühərriklərdə fırlanma təchizatı cərəyanının tezliyi ilə sinxron olur.Bu mühərriklər tez-tez mikrodalğalı sobalarda fırlanan qabları idarə etmək üçün istifadə olunur;motor blokundakı reduksiya dişliləri yeməyi qızdırmaq üçün müvafiq fırlanma sürətlərini əldə etmək üçün istifadə edilə bilər.İnduksiya mühərriklərində də fırlanma sürəti tezliyə görə dəyişir;lakin hərəkət sinxron deyil.Əvvəllər bu mühərriklər tez-tez elektrik fanatlarında və paltaryuyan maşınlarda istifadə olunurdu.
Ümumi istifadədə müxtəlif mühərrik növləri var.Bu sessiyada biz fırçasız DC mühərriklərinin üstünlüklərinə və tətbiqlərinə baxırıq.
BLDC Motorları Niyə Dönür?
Adından da göründüyü kimi, fırçasız DC mühərrikləri fırçalardan istifadə etmir.Fırçalanmış mühərriklərlə, fırçalar cərəyanı kommutator vasitəsilə rotordakı rulonlara ötürür.Fırçasız mühərrik cərəyanı rotor sarımlarına necə keçir?Bu deyil, çünki rulonlar rotorda yerləşmir.Bunun əvəzinə rotor daimi maqnitdir;rulonlar fırlanmır, əksinə statorda yerində sabitlənir.Bobinlər hərəkət etmədiyi üçün fırçalara və kommutatora ehtiyac yoxdur.(Şəkil 3-ə baxın.)
Fırçalanmış mühərriklə fırlanma rotordakı rulonların yaratdığı maqnit sahələrinə nəzarət etməklə əldə edilir, sabit maqnitlər tərəfindən yaradılan maqnit sahəsi isə sabit qalır.Fırlanma sürətini dəyişdirmək üçün bobinlər üçün gərginliyi dəyişdirməlisiniz.BLDC mühərriki ilə fırlanan daimi maqnitdir;fırlanma ətrafdakı sabit rulonların yaratdığı maqnit sahələrinin istiqamətini dəyişdirməklə əldə edilir.Fırlanmaya nəzarət etmək üçün bu rulonlarda cərəyanın böyüklüyünü və istiqamətini tənzimləyirsiniz.
Rotor daimi maqnit olduğundan, cərəyana ehtiyac duymur, bu da fırçalara və kommutatora ehtiyacı aradan qaldırır.Sabit rulonlara cərəyan xaricdən idarə olunur.
BLDC Motors-un üstünlükləri
Statorda üç sarğı olan bir BLDC motorunda bu rulonlardan uzanan altı elektrik naqili (hər bobinə iki) olacaqdır.Əksər tətbiqlərdə bu naqillərdən üçü daxili olaraq birləşdiriləcək, qalan üç naqil isə mühərrik gövdəsindən uzanacaq (əvvəllər təsvir edilən fırçalanmış mühərrikdən uzanan iki naqildən fərqli olaraq).BLDC motor qutusunda naqillər sadəcə enerji elementinin müsbət və mənfi terminallarını birləşdirməkdən daha mürəkkəbdir;bu seriyanın ikinci sessiyasında bu mühərriklərin necə işlədiyinə daha yaxından baxacağıq.Aşağıda, BLDC mühərriklərinin üstünlüklərinə baxaraq yekunlaşdırırıq.
Böyük üstünlüklərdən biri səmərəlilikdir, çünki bu mühərriklər maksimum fırlanma qüvvəsində (fırlanma momenti) davamlı olaraq idarə edə bilirlər.Fırçalanmış mühərriklər, əksinə, fırlanmanın yalnız müəyyən nöqtələrində maksimum fırlanma momentinə çatır.Fırçalanmış bir motorun fırçasız modellə eyni fırlanma anı verməsi üçün daha böyük maqnitlərdən istifadə etməlidir.Buna görə hətta kiçik BLDC mühərrikləri də əhəmiyyətli güc təmin edə bilər.
İkinci böyük üstünlük - birincisi ilə əlaqəli - idarəolunma qabiliyyətidir.BLDC mühərrikləri, istədiyiniz fırlanma anı və fırlanma sürətini dəqiq çatdırmaq üçün əks əlaqə mexanizmlərindən istifadə edərək idarə oluna bilər.Dəqiq nəzarət öz növbəsində enerji istehlakını və istilik istehsalını azaldır və mühərriklərin akkumulyatorla işlədiyi hallarda batareyanın ömrünü uzadır.
BLDC mühərrikləri, həmçinin fırçaların olmaması sayəsində yüksək davamlılıq və aşağı elektrik səs-küy yaratma təklif edir.Fırçalanmış mühərriklərdə davamlı hərəkət edən təmas nəticəsində fırçalar və kommutator köhnəlir, həmçinin təmasda qığılcımlar əmələ gətirir.Xüsusilə elektrik səs-küyü, fırçaların kommutatordakı boşluqlar üzərindən keçdiyi yerlərdə meydana gəlməyə meylli olan güclü qığılcımların nəticəsidir.Buna görə də elektrik səs-küyündən qaçınmaq vacib olan tətbiqlərdə BLDC mühərrikləri tez-tez üstünlük təşkil edir.
BLDC Motorları üçün İdeal Tətbiqlər
Biz gördük ki, BLDC mühərrikləri yüksək səmərəlilik və idarəolunma təklif edir və onların uzun müddət istismar müddəti var.Bəs onlar nəyə yarayır?Effektivliyi və uzunömürlü olması səbəbindən onlar davamlı işləyən cihazlarda geniş istifadə olunur.Onlar çoxdan paltaryuyan maşınlarda, kondisionerlərdə və digər məişət elektronikasında istifadə olunur;və daha yaxınlarda, yüksək səmərəliliyi enerji istehlakının əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına kömək etdiyi fanatlarda görünür.
Onlar həmçinin vakuum maşınlarını idarə etmək üçün istifadə olunur.Bir halda, idarəetmə proqramındakı dəyişiklik fırlanma sürətində böyük bir sıçrayışla nəticələndi - bu mühərriklər tərəfindən təklif olunan üstün idarəolunma nümunəsi.
BLDC mühərrikləri həmçinin sabit disk sürücülərini fırlatmaq üçün istifadə olunur, burada onların davamlılığı sürücülərin uzun müddət ərzində etibarlı şəkildə işləməsini təmin edir, eyni zamanda onların enerji səmərəliliyi bunun getdikcə daha çox əhəmiyyət kəsb etdiyi bir sahədə enerjinin azalmasına kömək edir.
Gələcəkdə Daha Geniş İstifadəyə Doğru
Gələcəkdə daha geniş tətbiqlərdə istifadə olunan BLDC mühərriklərini görəcəyimizi gözləyə bilərik.Məsələn, çox güman ki, onlar xidmət robotlarını - istehsaldan başqa sahələrdə xidmət göstərən kiçik robotları idarə etmək üçün geniş şəkildə istifadə olunacaqlar.Düşünmək olar ki, pilləli mühərriklər yerləşdirməni dəqiq idarə etmək üçün impulsların istifadə oluna biləcəyi bu tip tətbiqlərdə daha uyğundur.Lakin BLDC mühərrikləri qüvvəyə nəzarət etmək üçün daha uyğundur.Bir pilləli motorla, robot qolu kimi bir quruluşun mövqeyini tutmaq nisbətən böyük və davamlı bir cərəyan tələb edəcəkdir.Bir BLDC mühərriki ilə, tələb olunan hər şey xarici qüvvəyə mütənasib bir cərəyandır - daha çox enerjiyə qənaət etməyə imkan verir.BLDC mühərrikləri həmçinin qolf arabalarında və hərəkətlilik arabalarında sadə fırçalanmış sabit cərəyan mühərriklərini əvəz edə bilər.Daha yaxşı səmərəliliyi ilə yanaşı, BLDC mühərrikləri də daha dəqiq idarəetmə təmin edə bilər - bu da öz növbəsində batareyanın ömrünü daha da uzada bilər.
BLDC mühərrikləri də dronlar üçün idealdır.Onların dəqiq nəzarəti təmin etmək qabiliyyəti onları xüsusilə çox rotorlu dronlar üçün uyğun edir, burada dronun münasibəti hər bir rotorun fırlanma sürətinə dəqiq nəzarət etməklə idarə olunur.
Bu sessiyada biz BLDC mühərriklərinin necə əla səmərəlilik, idarəolunma qabiliyyəti və uzunömürlülük təklif etdiyini gördük.Lakin bu mühərriklərin potensialından tam istifadə etmək üçün diqqətli və düzgün nəzarət vacibdir.Növbəti sessiyamızda bu mühərriklərin necə işlədiyinə baxacağıq.
Göndərmə vaxtı: 21 avqust 2023-cü il