Кариб нисфи сарфи кувваи электрро моторхо сарф мекунанд, бинобар ин самаранокии баланди моторхоро тадбири самарабахштарин барои халли проблемахои энергетикии чахон меноманд.
Умуман, он ба табдили қуввае, ки тавассути ҷараёни дар майдони магнитӣ ҷорӣ ба амал меояд, ба амали гардиш ишора мекунад ва ба маънои васеъ, он амали хатиро низ дар бар мегирад.Аз рӯи намуди қувваи барқ, ки аз ҷониби муҳаррик идора карда мешавад, онро ба муҳаррики DC ва муҳаррики AC тақсим кардан мумкин аст.Мувофиқи принсипи гардиши мотор, онро тақрибан ба категорияҳои зерин тақсим кардан мумкин аст.(ба истиснои муҳаррикҳои махсус)
Моторҳои AC AC муҳаррики тозашуда: Моторе, ки ба таври васеъ истифода мешавад, одатан муҳаррики DC номида мешавад.Барои иваз кардани ҷараён ба электрод, ки "шӯтка" (тарафи статор) ва "коммутатор" (тарафи арматура) ном дорад, пай дар пай пайваст карда мешавад ва ба ин васила амали гардишро иҷро мекунад.Моторҳои доимии бе хас: Он ба щеткаҳо ва коммутаторҳо ниёз надорад, аммо барои иваз кардани ҷараён ва иҷрои гардиш функсияҳои коммутаторӣ ба монанди транзисторҳоро истифода мебарад.Моторҳои қадам: Ин муҳаррики синхронӣ бо қувваи импулс кор мекунад, бинобар ин онро муҳаррики импулс низ меноманд.Хусусияти он дар он аст, ки он метавонад ба осонӣ амалиёти дақиқи ҷойгиркуниро амалӣ кунад.Моторҳои асинхронӣ: Ҷараёни алтернативӣ статорро ба тавлиди майдони магнитии гардиш водор мекунад, ки ротор ҷараёнро ба вуҷуд меорад ва дар зери таъсири мутақобилаи он гардиш мекунад.муҳаррики AC (ҷараёни тағйирёбанда) Муҳаррики синхронӣ: ҷараёни тағйирёбанда майдони магнитии гардишкунандаро ба вуҷуд меорад ва ротор бо қутбҳои магнитӣ аз ҳисоби ҷалб давр мезанад.Меъёри гардиш бо басомади барқ ҳамоҳанг карда мешавад.
Дар бораи ҷараён, майдони магнитӣ ва қувва Пеш аз ҳама, барои осон кардани шарҳи зерини принсипи мотор, биёед қонунҳо/қоидаҳои асосии ҷараён, майдони магнитӣ ва қувваро дида бароем.Гарчанде ки эҳсоси ҳасрат вуҷуд дорад, агар шумо ҷузъҳои магнитиро зуд-зуд истифода набаред, ин донишро фаромӯш кардан осон аст.
Мотор чӣ гуна давр мезанад?1) мотор бо ёрии магнитҳо ва қувваи магнитӣ давр мезанад.Дар атрофи магнити доимӣ бо чоҳи даврзананда, ① магнитро гардиш кунед (барои тавлиди майдони магнитии даврзананда), ② мувофиқи принсипе, ки қутбҳои гуногуни қутби N ва қутби S ба худ ҷалб мекунанд ва як сатҳ тела медиҳанд, ③ магнитро бо чоҳи чархзананда гардиш хоҳад кард.
Ҷараёне, ки дар сим ҷараён дорад, дар атрофи он майдони магнитии даврзананда (қувваи магнитӣ) ба вуҷуд меояд, то магнит гардиш кунад, ки воқеан ҳамон ҳолати амали ин аст.
Ба ѓайр аз ин, њангоми ба ѓалтак печонидани сим ќувваи магнитї синтез шуда, љараёни бузурги майдони магнитиро (љараёни магнитї) ташкил медињад, ки дар натиља ќутби N ва ќутби S ба амал меояд.Илова бар ин, тавассути ворид кардани ядрои оҳан ба ноқилшакл, хатҳои майдони магнитӣ гузаштан осон мешаванд ва метавонанд қувваи магнитии пурқувватро тавлид кунанд.2) муҳаррики гардиши воқеӣ Дар ин ҷо ҳамчун усули амалии мошини гардиши электрикӣ усули истеҳсоли майдони магнитии даврзананда бо истифода аз AC сефазавӣ ва ғалтак ҷорӣ карда шудааст.(AC сефазавӣ як сигнали AC мебошад, ки фосилаи фазааш 120 аст.) Ғарбҳое, ки дар атрофи ядрои оҳан печонида шудаанд, ба се фаза тақсим карда мешаванд ва ғалтаки фазавии U, рагҳои фазаи V ва чархҳои фазаи W дар фосилаи 120. Галлахои дорои шиддати баланд N қутбҳо ва ғалтаки дорои шиддати паст S қутбҳоро тавлид мекунанд.Ҳар як фаза мувофиқи мавҷи синусҳо тағир меёбад, аз ин рӯ қутбӣ (қутби N, қутби S), ки аз ҷониби ҳар як чарх ва майдони магнитии он (қувваи магнитӣ) тавлид мешавад, тағир меёбад.Дар айни замон, танҳо ба чархҳое, ки N қутбҳоро тавлид мекунанд, нигоҳ кунед ва онҳоро бо тартиби ғалтаки U-фаза → галати V-фаза → галати W-фаза → ғалтаки фазаи U-ро иваз кунед ва ҳамин тавр гардиш кунед.Сохтори муҳаррики хурд Дар расми зерин сохтори умумӣ ва муқоисаи муҳаррики қадамзанӣ, муҳаррики доимии доимӣ ва муҳаррики бещеткаи доимӣ нишон дода шудааст.Қисмҳои асосии ин муҳаррикҳо асосан чархҳо, магнитҳо ва роторҳо мебошанд.Илова бар ин, аз рӯи навъҳои гуногун, онҳо ба навъи собит печи ва магнити собит тақсим мешаванд.
Дар ин ҷо магнити муҳаррики доимии щетка дар берун ҷойгир карда шудааст ва ғалтаки дарунӣ давр мезанад.Чӯтка ва коммутатор барои таъмини қувваи барқ ба кат ва тағир додани самти ҷорӣ масъуланд.Дар ин чо чархи двигатели бечётка аз берун муцаррар карда шуда, магнит дар дарун давр мезанад.Аз сабаби намудҳои гуногуни муҳаррикҳо, сохторҳои онҳо гуногунанд, ҳатто агар ҷузъҳои асосӣ якхела бошанд.Он дар ҳар як қисм ба таври муфассал шарҳ дода мешавад.Моторҳои шустушӯй Сохтори муҳаррики щетка Дар зер намуди муҳаррики доимии чӯбдашуда, ки аксар вақт дар модел истифода мешавад, ва диаграммаи схематикии таркидаи муҳаррики оддии ду қутбӣ (ду магнит) се-ковокӣ (се печ) оварда шудааст.Шояд бисёр одамон таҷрибаи ҷудо кардани мотор ва берун кардани магнитро доранд.Ин мумкин аст, ки магнити доимии муҳаррики DC хасу собит аст, ва чархи муҳаррики DC хасу метавонад дар атрофи маркази дарунӣ гардиш.Тарафи собитро «статор» ва тарафи гардишкунандаро «ротор» меноманд.
Принсипи гардиши муҳаррики хасу ① Аз ҳолати аввала бо ақрабаки ақрабаки соат гардиш кунед. Гӯшти A дар боло буда, қувваи барқро ба хасу пайваст мекунад ва бигзор тарафи чап (+) ва тарафи рост (-) бошад.Ҷараёни калон аз щеткаи чап ба ғалтаки А тавассути коммутатор мегузарад.Ин сохторест, ки дар он қисми болоии (берун) ғалтаки А қутби S мегардад.Азбаски 1/2 ќисми љараёни ѓалтаки А аз щеткаи чап ба ѓалтаки В ва ѓалтаки С ба самти муќобил ба ѓалтаки А љорї мешавад, пањлўњои берунии ѓалтаки В ва ѓалтаки С ќутбњои N заиф мешаванд (бо њарфњои каме хурдтар дар сатр нишон дода мешаванд) рақам).Майдони магнитие, ки дар ин чархакҳо тавлид мешавад ва тела ва ҷалби магнитҳо гардишҳоро ба муқобили ақрабаки соат мегардонад.② гардиши минбаъдаи муқобили ақрабаки соат.Минбаъд, чунин тахмин карда мешавад, ки щеткаи рост бо ду коммутатор дар ҳолате дар тамос аст, ки чархаи А ба муқобили ақрабаки соат 30 дараҷа давр мезанад.Ҷараёни ғалтаки А пайваста аз щеткаи чап ба щеткаи рост ҷорӣ мешавад ва тарафи берунии ғалтак қутби S-ро нигоҳ медорад.Њамон љараёне, ки ѓалтаки А аз ѓалтаки В мегузарад ва ќисми беруни ѓалтаки В ба ќутби N пурќувват табдил меёбад.Азбаски ҳарду нӯги рагҳои С бо щеткаҳо ноқилҳои кӯтоҳ доранд, ҷараён намеравад ва майдони магнитӣ ба вуҷуд намеояд.Ҳатто дар ин ҳолат, он ба қувваи гардиши муқобили ақрабаки соат дучор мешавад.Аз ③ то ④ чархаи болоӣ пайваста қувваи ба тарафи чап ҳаракаткунандаро қабул мекунад ва ғалтаки поёнӣ пайваста қувваи ба тарафи рост ҳаракаткунандаро қабул мекунад ва гардиши баръакси ақрабаки соатро идома медиҳад.Хангоми дар хар 30 дарача ба ③ ва ④ гардиш кардан, хангоми дар болои мехвари уфукии марказй чойгир буданаш тарафи берунии чарха кутби S мешавад;Вақте ки ғалтаки поён ҷойгир аст, он қутби N мегардад ва ин ҳаракат такрор мешавад.Ба ибораи дигар, чархаи боло борҳо ба қувваи ба тарафи чап ҳаракаткунанда ва ба ғалтаки поёнӣ борҳо ба қувваи ба тарафи рост ҳаракаткунанда (ҳарду муқобили ақрабаки соат) дучор мешаванд.Ин боиси он мегардад, ки ротор ҳамеша ба муқобили ақрабаки соат гардиш мекунад.Агар қувваи барқ ба щеткаи муқобили чапи чап (-) ва щеткаи рост (+) пайваст карда шавад, дар гардиш майдони магнитӣ бо самтҳои муқобил ба вуҷуд меояд, бинобар ин, самти қувваи ба ғалтаки воридшаванда низ муқобил буда, бо ақрабаки соат гардиш мекунад. .Илова бар ин, вақте ки қувваи барқ канда мешавад, ротори муҳаррики щетка гардишро қатъ мекунад, зеро майдони магнитӣ вуҷуд надорад, ки гардиши онро нигоҳ дорад.Муҳаррики се марҳилаи пурраи мавҷҳои чӯбӣ Намуди зоҳирӣ ва сохтори муҳаррики се марҳилаи пурраи мавҷ
Диаграммаи сохтори дохилӣ ва схемаи эквивалентии пайвасти ғалтаки семарҳилаи муҳаррики пурра-мавҷӣ Баъдан диаграммаи схематикии сохтори дохилӣ ва диаграммаи схемаи эквивалентии пайвасти ғалтак аст.Диаграммаи сохтори дохилӣ як мисоли оддии муҳаррики 2-қутбӣ (2 магнит) 3-ковокии (3 печ) мебошад.Он ба сохтори муҳаррики хасу бо шумораи якхела сутунҳо ва слотҳо монанд аст, аммо паҳлӯи чарх собит аст ва магнит метавонад гардиш кунад.Албатта, нест хасу нест.Дар ин ҳолат, ғалтаки Y-пайвасткуниро қабул мекунад ва унсури нимноқил барои таъмини ҷараён ба рагҳо истифода мешавад ва воридшавӣ ва хориҷшавии ҷараён мувофиқи мавқеи магнити даврзананда назорат карда мешавад.Дар ин мисол, элементи Холл барои муайян кардани мавқеи магнит истифода мешавад.Элементи Холл дар байни катҳо ҷойгир карда шудааст ва шиддати тавлидшударо мувофиқи қувваи майдони магнитӣ муайян мекунад ва онро ҳамчун иттилооти мавқеъ истифода мебарад.Дар тасвири муҳаррики шпиндели FDD, ки қаблан дода шуда буд, инчунин дидан мумкин аст, ки дар байни катр ва кат як унсури Холл (болотар) мавҷуд аст, то мавқеъро муайян кунад.Элементи Холл сенсори маъруфи магнитӣ мебошад.Бузургии майдони магнитиро ба бузургии шиддат табдил додан мумкин аст ва самти майдони магнитиро бо мусбат ва манфӣ ифода кардан мумкин аст.
Принсипи гардиши семарҳилаи муҳаррики пурраи мавҷҳои щетка Минбаъд, принсипи гардиши муҳаррики бечӯтка мувофиқи қадамҳои ① ~ ⑥ шарҳ дода мешавад.Барои осон фаҳмидани он, дар ин ҷо магнити доимӣ аз даврашакл ба росткунҷа содда карда шудааст.① Дар чархаи сефазаӣ, бигзор чархаи 1 ба самти соати 12, ғалтаки 2 ба самти соати 4 ва ғалтаки 3 дар самти 8 ҷойгир карда шавад. самти соат.Бигзор қутби N-и магнити доимии 2-қутбӣ дар тарафи чап ва қутби S дар тарафи рост бошад ва он метавонад гардиш кунад.Ҷараёни Io ба ғалтаки 1 ҷорӣ шуда, майдони магнитии қутби S-ро берун аз ғалтак ба вуҷуд меорад.Ҷараёни Io/2 аз ғалтаки 2 ва ғалтаки 3 барои тавлиди майдони магнитии N-қутби берун аз ғалтак ҷорӣ мешавад.Вақте ки майдонҳои магнитии ғалтаки 2 ва рагҳои 3-и векторӣ синтез карда мешаванд, майдони магнитии қутби N ба поён ба вуҷуд меояд, ки он ба андозаи 0,5 маротиба аз майдони магнитии ҳангоми гузаштани ҷараёни Io аз як ғалтаки магнитӣ ҳосилшуда ва ҳангоми илова кардани магнитӣ ба вуҷуд меояд. майдони coil 1, он 1,5 маротиба мегардад.Ин майдони магнитии таркибиро бо кунҷи 90 нисбат ба магнити доимӣ ба вуҷуд меорад, аз ин рӯ моменти максималиро метавон тавлид кард ва магнити доимӣ бо ақрабаки соат давр мезанад.Ваќте ки ќувваи љараёни ѓалтаки 2 кам карда мешавад ва љараёни ѓалтак 3 мувофиќи мавќеи гардиш зиёд мешавад, майдони магнитии њосилшуда низ бо самти ақрабаки соат давр мезанад ва магнити доимї низ гардишро идома медињад.② Ҳангоми 30 дараҷа гардиш, ҷараёни Io ба ғалтаки 1 ҷорӣ мешавад, ба тавре ки ҷараён дар ғалтаки 2 ба сифр баробар мешавад ва ҷараён Io аз ғалтаки 3 берун мебарояд. Тарафи берунии рагҳои 1 ба қутби S табдил меёбад, ва тарафи берунии ғалтаки 3 ба қутби N табдил меёбад.Вақте ки векторҳо якҷоя мешаванд, майдони магнитии тавлидшуда √3(≈1,72) маротиба аст, ки ҳангоми гузаштани Io аз ғалтаки ҷорӣ тавлид мешавад.Ин инчунин майдони магнитии натиҷаро дар кунҷи 90 нисбат ба майдони магнитии магнити доимӣ ба вуҷуд меорад ва бо ақрабаки соат гардиш мекунад.Вақте ки ҷараёни воридшавии Io-и ғалтаки 1 мувофиқи мавқеъи гардиш кам карда мешавад, ҷараёни воридшавии ғалтаки 2 аз сифр зиёд мешавад ва ҷараёни баромади рагҳои 3 то Io зиёд мешавад, майдони магнитии натиҷавӣ низ бо ақрабаки соат давр мезанад, ва магнити доимӣ гардишро идома медиҳад.Агар фарз кунем, ки ҳар як ҷараёни фаза синусоидалӣ аст, арзиши ҷорӣ дар ин ҷо io× sin (π 3) = io× √ 32 аст. Тавассути синтези вектории майдони магнитӣ майдони умумии магнитӣ (√ 32) 2× 2 = 1,5 маротиба аз майдони магнитӣ, ки аз ҷониби ғалтаки чарх тавлид мешавад.※.Вақте ки ҳар як ҷараёни фаза мавҷи синус аст, новобаста аз он ки магнити доимӣ дар куҷо ҷойгир аст, бузургии майдони магнитии таркибии векторӣ 1,5 маротиба аз майдони магнитие, ки аз як рагҳо тавлид мешавад, ва майдони магнитӣ кунҷи 90-дараҷаро ташкил медиҳад. майдони магнитии магнити доимӣ.③ Дар ҳолати идомаи гардиш ба 30 дараҷа, ҷараёни Io/2 ба ғалтаки 1, ҷорӣ Io/2 ба ғалтаки 2 ва Io ҷорӣ аз ғалтаки 3 ҷорӣ мешавад. Тарафи берунии рагҳои 1 ба қутби S табдил меёбад. , тарафи берунии ғалтаки 2 қутби S ва тарафи берунии ғалтаки 3 ба қутби N табдил меёбад.Вақте ки векторҳо якҷоя мешаванд, майдони магнитии тавлидшуда 1,5 маротиба зиёд мешавад, ки ҳангоми ҷорӣ шудани Io аз ғалтаки ҷараён ҳосил мешавад (ҳамон тавре ки ①).Дар ин чо майдони магнитии синтетики бо кунчи 90 дарача нисбат ба майдони магнитии магнити доимй низ хосил мешавад ва бо акрабаки соат гардиш мекунад.④～⑥ Ба мисли ① ~ ③ гардиш кунед.Ҳамин тариқ, агар ҷараёне, ки ба ғалтаки ҷараён медарояд, мувофиқи мавқеи магнити доимӣ пайваста иваз карда шавад, магнити доимӣ ба самти муайян давр мезанад.Ба хамин тарик, агар чараён ба самти мукобил гузарад ва майдони магнитии синтетики акиб шавад, он ба мукобили акрабаки соат давр мезанад.Дар расми зерин ҷараёни ҳар як кат дар ҳар як қадам аз ① то ⑥ нишон дода шудааст.Тавассути муқаддимаи дар боло овардашуда, мо бояд муносибати байни тағирёбии ҷорӣ ва гардишро дарк кунем.мотори stepping як навъ мотор аст, ки метавонад кунҷи гардиш ва суръати синхронӣ ва дақиқ бо сигнали набзи назорат.Моторҳои популятсияро "муҳаррики импулс" низ меноманд.Моторҳои қадам дар таҷҳизоте васеъ истифода мешаванд, ки ба мавқеъ ниёз доранд, зеро он метавонад мавқеи дақиқро танҳо тавассути назорати ҳалқаи кушод бидуни истифодаи сенсори мавқеъ амалӣ кунад.Сохтори муҳаррики қадамзананда (дуфазавии биполярӣ) Дар мисолҳои зоҳирӣ намуди муҳаррикҳои қадами HB (гибридӣ) ва PM (магнити доимӣ) оварда шудааст.Диаграммаи сохтор дар мобайн инчунин сохтори HB ва PM-ро нишон медиҳад.Моторҳои қадами як сохторест, ки бо чархи собит ва магнити доимии даврзананда.Диаграммаи консептуалии сохтори дохилии муҳаррики қадам дар тарафи рост намунаи муҳаррики PM бо истифода аз печҳои дуфазавӣ (ду гурӯҳ) мебошад.Дар мисоли сохтори асосии муҳаррики қадам, кат дар берун ва магнити доимӣ дар дарун ҷойгир карда шудааст.Илова ба ду фаза, навъҳои зиёди печҳои дорои се фаза ва панҷ марҳилаи баробар мавҷуданд.Баъзе муҳаррикҳои потенсиалӣ сохторҳои дигари гуногун доранд, аммо барои муаррифии принсипҳои кори онҳо, ин мақола сохтори асосии муҳаррикҳои қадамро медиҳад.Тавассути ин мақола, ман умедворам, ки мефаҳмам, ки муҳаррики қадам асосан сохтори fiks кардани кат ва гардиши доимии магнитро қабул мекунад.Принсипи асосии кори муҳаррики қадамзананда (барангезиши якфаза) Дар зер барои ҷорӣ намудани принсипи асосии кори муҳаррики қадамзанӣ истифода мешаванд.① Ҷараён аз тарафи чапи ғалтаки 1 ворид шуда, аз тарафи рости рагҳои 1 берун мешавад. Нагузоред, ки ҷараён аз ғалтаки 2 гузарад. Дар ин вақт даруни ғалтаки чапи 1 N мешавад ва даруни ѓалтаки рости 1 S мегардад. Бинобар ин, магнити доимии мобайнро майдони магнитии ѓалтаки 1 љалб карда, дар њолати тарафи чапи S ва тарафи рост N. меистад. ② љараёнро дар ѓалтаки 1 боздоред, ба тавре ки ҷараён аз тарафи болоии ғалтаки 2 ворид шуда, аз тарафи поёни ғалтаки 2 берун мешавад. Тарафи дарунии рагҳои болоии 2 ба N ва тарафи дарунии рагҳои поёнии 2 ба S табдил меёбад. Магнити доимӣ. майдони магнитии худро ба худ ҷалб мекунад ва гардиши ақрабаки соатро 90 қатъ мекунад.③ Ҷараёнро дар ғалтаки 2 қатъ кунед, то ки ҷараён аз тарафи рости ғалтаки 1 ворид шуда, аз тарафи чапи рагҳои 1 берун ояд. Даруни ғалтаки чапи 1 ба S ва даруни ғалтаки рости 1 мубаддал шавад. Н мегардад.. Магнити доимиро майдони магнитии худ ба худ кашида, бо акрабаки соат боз 90 дарача давр мезанад, то истад.④ Ҷараёни ғалтаки 1-ро қатъ кунед, то ки ҷараёни ҷараён аз тарафи поёни ғалтаки 2 ворид шуда, аз тарафи болоии ғалтаки 2 берун ояд. Даруни ғалтаки болоӣ 2 ба S табдил ёбад ва даруни он кати поёнии 2 N мегардад.. Магнити доимиро майдони магнитии худ ҷалб мекунад ва бо ақрабаки соат боз 90 дараҷа давр мезанад, то қатъ шавад.Моторҳои қадамзанандаро тавассути иваз кардани ҷараёне, ки аз рагҳо бо тартиби боло аз ① ба ④ тавассути схемаи электронӣ мегузарад, гардиш кардан мумкин аст.Дар ин мисол, ҳар як амали гузариш муҳаррики қадамзанандаро то 90 чарх мезанад. Илова бар ин, вақте ки ҷараён пайваста аз як катраи муайян мегузарад, он метавонад ҳолати қатъро нигоҳ дорад ва муҳаррики қадамгузор моменти нигоҳдорӣ дошта бошад.Воқеан, агар ҷараёни ҷараёне, ки аз гардиш мегузарад, баръакс шавад, муҳаррики қадам ба самти муқобил гардиш кардан мумкин аст.
