Сойзгүй мотор нь төрөл бүрийн цахилгаан мотор бөгөөд ердийн сойз эсвэл нүүрсний хөдөлгүүрээс ялгаатай нь сойзгүй хөдөлгүүрт нүүрсийг зайлуулах нь ердийн нүүрс хөдөлгүүртэй харьцуулахад эдгээр моторын үр ашиг, урт наслалтыг нэмэгдүүлдэг.
Сойзгүй моторын олон давуу талуудын улмаас манай олон хэрэгсэл нь ямар ч нөхцөлд өөрийн өвөрмөц хүчээр таныг дагалдан сойзгүй мотор ашигладаг.Удаан эдэлгээтэй, хөнгөн жинтэй, дуу чимээ багатай байдаг нь эдгээр хөдөлгүүрүүдийг нүүрсээр ажилладаг хөдөлгүүрүүдээс ялгах шинж чанаруудын нэг юм.
Мотор нь цахилгаан дамжуулах машин юм
Инженерүүд механик ажил гүйцэтгэх цахилгаан тоног төхөөрөмжийг зохион бүтээх сорилттой тулгарвал цахилгаан дохио хэрхэн эрчим хүч болж хувирдаг талаар бодож магадгүй юм.Тиймээс цахилгаан дохиог хөдөлгөөн болгон хувиргадаг төхөөрөмжүүдийн нэг бол идэвхжүүлэгч ба мотор юм.Мотор нь цахилгаан энергийг механик энерги болгон солилцдог.
Хөдөлгүүрийн хамгийн энгийн төрөл бол унадаг тогтмол гүйдлийн мотор юм.Энэ төрлийн моторт цахилгаан гүйдэл нь тогтмол соронзон орны дотор байрладаг ороомогоор дамждаг.Гүйдэл нь ороомог дахь соронзон орон үүсгэдэг;Энэ нь ороомог бүрийг ижил туйлаас холдуулж, тогтмол талбайн ялгаатай туйл руу татах тул ороомгийн угсралтыг эргүүлэхэд хүргэдэг.Эргэлтийг хадгалахын тулд гүйдлийг байнга эргүүлэх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр ороомогуудын туйлшралууд байнга эргэлдэж, ороомог нь тогтсон туйлуудаас ялгаатай нь "хөөх"-ийг үргэлжлүүлэхэд хүргэдэг.Ороомогуудын хүчийг эргэлдэгч коммутатортой холбоо тогтоодог тогтмол дамжуулагч сойзоор дамжуулан нийлүүлдэг;энэ нь ороомогоор дамжих гүйдлийг эргүүлэхэд хүргэдэг коммутаторын эргэлт юм.Коммутатор ба сойз нь сойзтой тогтмол гүйдлийн моторыг бусад хөдөлгүүрээс ялгах гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм.Зураг 1 нь сойзтой моторын ерөнхий зарчмыг харуулж байна.
Зураг 1: Brushed DC моторын ажиллагаа.
Тогтмол сойз нь эргэлдэгч коммутаторыг цахилгаан эрчим хүчээр хангадаг.Коммутатор эргэх үед гүйдлийн чиглэлийг ороомог руу тасралтгүй эргүүлж, ороомгийн туйлшралыг эргүүлж, ороомог баруун тийш эргэдэг.Коммутатор нь ороомогуудыг суурилуулсан роторт бэхлэгдсэн тул эргэлддэг.
Хөдөлгүүрүүд нь тэжээлийн төрөл (AC эсвэл DC) болон эргэлтийг бий болгох аргаас хамааран өөр өөр байдаг (Зураг 2).Доор бид төрөл бүрийн онцлог, хэрэглээг товчхон авч үзье.
Төрөл бүрийн мотор
Энгийн дизайнтай, хялбар удирдлагатай, сойзтой тогтмол гүйдлийн моторууд нь дискний тавиуруудыг нээх, хаахад өргөн хэрэглэгддэг.Машинд тэдгээрийг ихэвчлэн цахилгаанаар ажилладаг хажуугийн цонхыг татах, сунгах, байрлуулахад ашигладаг.Эдгээр моторуудын хямд өртөг нь тэдгээрийг олон төрлийн хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.Гэсэн хэдий ч нэг дутагдалтай тал нь сойз болон дамжуулагч нь байнгын холбоо барьсны үр дүнд харьцангуй хурдан элэгддэг тул ойр ойрхон солих, үе үе засвар үйлчилгээ хийх шаардлагатай байдаг.
Stepper мотор нь импульсээр удирддаг;Энэ нь импульс бүрт тодорхой өнцгөөр (алхам) эргэлддэг.Эргэлтийг хүлээн авсан импульсийн тоогоор нарийн хянадаг тул эдгээр моторууд нь байршлын тохируулгыг хэрэгжүүлэхэд өргөн хэрэглэгддэг.Тэдгээрийг жишээлбэл, факс машин болон принтерийн цаасны тэжээлийг хянахад ихэвчлэн ашигладаг, учир нь эдгээр төхөөрөмжүүд нь цаасыг тогтмол алхмаар тэжээдэг бөгөөд энэ нь импульсийн тоотой амархан холбоотой байдаг.Импульсийн дохио тасалдсан үед моторын эргэлт шууд зогсдог тул түр зогсоохыг хялбархан хянах боломжтой.
Синхрон мотортой бол эргэлт нь тэжээлийн гүйдлийн давтамжтай синхрон байдаг.Эдгээр моторыг ихэвчлэн богино долгионы зууханд эргэдэг тавиуруудыг жолоодоход ашигладаг;моторын нэгж дэх багасгах араа нь хоолыг халаахын тулд тохирох эргэлтийн хурдыг олж авах боломжтой.Индукцийн моторын хувьд эргэлтийн хурд нь давтамжаас хамаарч өөр өөр байдаг;гэхдээ хөдөлгөөн нь синхрон биш юм.Өмнө нь эдгээр моторыг цахилгаан сэнс, угаалгын машинд ихэвчлэн ашигладаг байсан.
Нийтлэг хэрэглээнд янз бүрийн төрлийн мотор байдаг.Энэ хичээлээр бид сойзгүй тогтмол гүйдлийн моторын давуу тал ба хэрэглээг авч үзэх болно.
BLDC мотор яагаад эргэдэг вэ?
Тэдний нэрнээс харахад сойзгүй тогтмол гүйдлийн мотор нь сойз хэрэглэдэггүй.Сойзтой моторын тусламжтайгаар сойз нь коммутатороор дамжин роторын ороомог руу гүйдэл дамжуулдаг.Тэгэхээр сойзгүй мотор роторын ороомог руу гүйдэл хэрхэн дамжуулдаг вэ?Энэ нь тийм биш - учир нь ороомог нь ротор дээр байрладаггүй.Үүний оронд ротор нь байнгын соронз юм;ороомог нь эргэдэггүй, харин оронд нь статор дээр бэхлэгдсэн байдаг.Ороомог нь хөдөлдөггүй тул багс, коммутатор хэрэггүй.(Зураг 3-ыг үзнэ үү.)
Соронзтой моторын тусламжтайгаар ротор дээрх ороомогоос үүссэн соронзон орныг удирдах замаар эргэлтийг хийдэг бол хөдөлгөөнгүй соронзоор үүсгэгдсэн соронзон орон нь тогтмол хэвээр байна.Эргэлтийн хурдыг өөрчлөхийн тулд ороомгийн хүчдэлийг өөрчилнө.BLDC мотортой бол энэ нь эргэдэг байнгын соронз юм;Эргэн тойрон дахь суурин ороомогоос үүссэн соронзон орны чиглэлийг өөрчлөх замаар эргэлтийг бий болгодог.Эргэлтийг хянахын тулд эдгээр ороомогуудын гүйдлийн хэмжээ, чиглэлийг тохируулна.
Ротор нь байнгын соронз тул гүйдэл шаарддаггүй тул сойз болон коммутаторын хэрэгцээг арилгана.Тогтмол ороомог руу чиглэсэн гүйдлийг гаднаас нь удирддаг.
BLDC моторын давуу тал
Статор дээрх гурван ороомогтой BLDC мотор нь эдгээр ороомогоос сунаж тогтсон зургаан цахилгаан утастай (ороомог тус бүрд хоёр) байна.Ихэнх тохиолдолд эдгээр утаснуудын гурвыг дотооддоо холбож, үлдсэн гурван утсыг моторын их биеээс холбодог (өмнө дурдсан унасан мотороос гарсан хоёр утаснаас ялгаатай).BLDC моторт утсыг холбох нь цахилгаан эсийн эерэг ба сөрөг терминалуудыг холбохоос илүү төвөгтэй байдаг;Бид энэ цувралын хоёр дахь хэсэгт эдгээр мотор хэрхэн ажилладаг талаар илүү нарийвчлан авч үзэх болно.Доор бид BLDC моторын давуу талыг авч үзээд дуусгалаа.
Нэг том давуу тал нь үр ашиг юм, учир нь эдгээр моторууд нь хамгийн их эргэлтийн хүчээр (момент) тасралтгүй удирдаж чаддаг.Сойзтой моторууд нь эсрэгээрээ эргэлтийн тодорхой цэгүүдэд хамгийн их эргэлтэнд хүрдэг.Соронзтой мотор нь сойзгүй загвартай ижил эргүүлэх хүчийг өгөхийн тулд илүү том соронз ашиглах шаардлагатай болно.Тийм ч учраас жижиг BLDC мотор ч гэсэн их хэмжээний эрчим хүч гаргаж чаддаг.
Эхнийхтэй холбоотой хоёр дахь том давуу тал бол хяналт тавих чадвар юм.BLDC моторыг санал хүсэлтийн механизмыг ашиглан удирдаж, хүссэн эргүүлэх момент болон эргэлтийн хурдыг яг нарийн хүргэх боломжтой.Нарийвчлалтай хяналт нь эргээд эрчим хүчний зарцуулалт, дулааны үйлдвэрлэлийг бууруулж, мотор нь батарейгаар ажилладаг тохиолдолд батерейны ажиллах хугацааг уртасгадаг.
BLDC моторууд нь сойз байхгүйн улмаас өндөр бат бөх, цахилгаан дуу чимээ багатай байдаг.Сойзтой мотортой бол багс болон коммутатор нь тасралтгүй хөдөлж байгаа контактын үр дүнд элэгдэж, контакт үүссэн газарт оч үүсгэдэг.Ялангуяа цахилгаан дуу чимээ нь коммутаторын цоорхойгоор сойз дамжих газруудад хүчтэй оч гарч ирсний үр дүн юм.Ийм учраас BLDC моторыг цахилгааны чимээ шуугианаас зайлсхийх нь чухал байдаг хэрэглээнд илүүд үздэг.
BLDC моторуудад тохиромжтой програмууд
BLDC моторууд нь өндөр үр ашигтай, удирдах боломжтой бөгөөд урт хугацааны ашиглалтын хугацаатай байдгийг бид харсан.Тэгэхээр тэд юунд тохиромжтой вэ?Тэдгээрийн үр ашиг, удаан эдэлгээтэй учраас тэдгээрийг тасралтгүй ажилладаг төхөөрөмжид өргөн ашигладаг.Тэд угаалгын машин, агааржуулагч болон бусад хэрэглээний цахилгаан хэрэгсэлд удаан хугацаагаар ашиглагдаж ирсэн;Сүүлийн үед тэд фенүүддээ гарч ирсэн бөгөөд тэдний өндөр үр ашигтай байдал нь эрчим хүчний хэрэглээг мэдэгдэхүйц бууруулахад нөлөөлсөн.
Мөн тэдгээрийг вакуум машин жолоодоход ашиглаж байна.Нэг тохиолдолд, хяналтын програмын өөрчлөлт нь эргэлтийн хурдыг их хэмжээгээр нэмэгдүүлэхэд хүргэсэн нь эдгээр моторуудын санал болгож буй удирдах чадварын жишээ юм.
BLDC моторыг хатуу дискний хөтчүүдийг эргүүлэхэд ашиглаж байгаа бөгөөд тэдгээрийн бат бөх чанар нь хөтчүүдийг удаан хугацаанд найдвартай ажиллуулахын зэрэгцээ эрчим хүчний хэмнэлт нь улам бүр чухал болж байгаа хэсэгт эрчим хүчийг бууруулахад хувь нэмэр оруулдаг.
Ирээдүйд илүү өргөн хэрэглээнд чиглэнэ
Ирээдүйд BLDC моторыг илүү өргөн хүрээний хэрэглээнд ашиглах болно гэж бид найдаж байна.Жишээлбэл, тэдгээрийг үйлдвэрлэлийн бус салбарт үйлчилгээ үзүүлдэг жижиг роботууд болох үйлчилгээний роботуудыг жолоодоход өргөнөөр ашиглах болно.Байршлыг нарийн хянахын тулд импульсийг ашиглах боломжтой энэ төрлийн хэрэглээнд шаталсан мотор илүү тохиромжтой гэж бодож магадгүй юм.Гэхдээ BLDC мотор нь хүчийг удирдахад илүү тохиромжтой.Мөн гишгүүртэй мотортой бол робот гар гэх мэт бүтцийн байрлалыг барихад харьцангуй их, тасралтгүй гүйдэл шаардагдана.BLDC мотортой бол зөвхөн гадны хүчинтэй пропорциональ гүйдэл шаардагдах бөгөөд энэ нь илүү хэмнэлттэй удирдлагатай байх боломжийг олгоно.BLDC моторууд нь гольфын тэрэг болон хөдөлгөөнт тэрэгний энгийн унадаг тогтмол гүйдлийн моторыг сольж болно.BLDC моторууд нь илүү үр ашигтай байхаас гадна илүү нарийвчлалтай удирддаг бөгөөд энэ нь эргээд батерейны ашиглалтын хугацааг уртасгах боломжтой.
BLDC моторууд нь дронуудад бас тохиромжтой.Нарийвчлалтай хяналт тавих чадвар нь тэдгээрийг олон ротортой дронуудад илүү тохиромжтой болгодог бөгөөд ротор бүрийн эргэлтийн хурдыг нарийн хянах замаар нисгэгчгүй онгоцны хандлагыг хянадаг.
Энэ хичээлээр бид BLDC моторууд хэрхэн маш сайн үр ашиг, хяналттай, урт наслалтыг санал болгодог болохыг харлаа.Гэхдээ эдгээр моторын боломжуудыг бүрэн ашиглахын тулд болгоомжтой, зөв хяналт чухал юм.Дараагийн хичээлээр бид эдгээр мотор хэрхэн ажилладаг талаар авч үзэх болно.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 8-р сарын 21-ний хооронд