Brushless motors: prinsipyo ng pagpapatakbo, kontrol ng brushless motors. DIY brushless motor

Talaan ng mga Nilalaman:

Brushless motors: prinsipyo ng pagpapatakbo, kontrol ng brushless motors. DIY brushless motor
Brushless motors: prinsipyo ng pagpapatakbo, kontrol ng brushless motors. DIY brushless motor
Anonim

Brushless electric motor ay ginagamit sa mga medikal na kagamitan, pagmomodelo ng sasakyang panghimpapawid, pipe shut-off drive ng mga pipeline ng langis, gayundin sa maraming iba pang industriya. Ngunit mayroon silang kanilang mga kakulangan, tampok, at pakinabang, na kung minsan ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa disenyo ng iba't ibang mga aparato. Magkagayunman, ang mga naturang de-koryenteng motor ay sumasakop sa medyo maliit na angkop na lugar kung ihahambing sa mga asynchronous na AC machine.

Mga tampok ng mga de-koryenteng motor

Isa sa mga dahilan kung bakit interesado ang mga designer sa mga brushless na motor ay ang pangangailangan para sa mga high-speed na motor na may maliliit na dimensyon. Bukod dito, ang mga makinang ito ay may napakatumpak na pagpoposisyon. Ang disenyo ay may isang movable rotor at isang nakapirming stator. Sa rotor mayroong isang permanenteng magnet o marami, na nakaayos sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod. Sa stator may mga coils na lumilikhamagnetic field.

mga motor na walang brush
mga motor na walang brush

Isa pang feature ang dapat tandaan - ang mga brushless motor ay maaaring may anchor na matatagpuan sa loob at labas. Samakatuwid, ang dalawang uri ng konstruksiyon ay maaaring may mga partikular na aplikasyon sa iba't ibang lugar. Kapag ang armature ay matatagpuan sa loob, ito ay lumiliko upang makamit ang isang napakataas na bilis ng pag-ikot, kaya ang mga naturang motor ay gumagana nang mahusay sa disenyo ng mga sistema ng paglamig. Kung ang isang panlabas na rotor drive ay naka-install, napaka-tumpak na pagpoposisyon ay maaaring makamit, pati na rin ang mataas na overload resistance. Kadalasan, ang mga naturang motor ay ginagamit sa robotics, medikal na kagamitan, sa mga machine tool na may kontrol sa frequency program.

Paano gumagana ang mga motor

Upang mapatakbo ang rotor ng isang brushless DC motor, dapat kang gumamit ng espesyal na microcontroller. Hindi ito maaaring simulan sa parehong paraan tulad ng isang synchronous o asynchronous na makina. Sa tulong ng isang microcontroller, ito ay lumiliko upang i-on ang mga windings ng motor upang ang direksyon ng magnetic field vectors sa stator at armature ay orthogonal.

DIY brushless motor
DIY brushless motor

Sa madaling salita, sa tulong ng isang driver, posibleng i-regulate ang torque na kumikilos sa rotor ng isang brushless motor. Upang ilipat ang armature, kinakailangan upang isagawa ang tamang paglipat sa stator windings. Sa kasamaang palad, hindi posible na magbigay ng maayos na kontrol sa pag-ikot. Gayunpaman, maaari itong madagdagan nang napakabilis.bilis ng rotor ng motor.

Mga pagkakaiba sa pagitan ng brushed at brushless na motor

Ang pangunahing pagkakaiba ay ang mga brushless na motor para sa mga modelo ay walang paikot-ikot sa rotor. Sa kaso ng collector electric motors, may mga windings sa kanilang mga rotors. Ngunit ang mga permanenteng magnet ay naka-install sa nakatigil na bahagi ng makina. Bilang karagdagan, ang isang kolektor ng isang espesyal na disenyo ay naka-install sa rotor, kung saan ang mga graphite brush ay konektado. Sa kanilang tulong, ang boltahe ay inilalapat sa rotor winding. Malaki rin ang pagkakaiba ng prinsipyo ng pagpapatakbo ng brushless motor.

Paano gumagana ang collector machine

Upang simulan ang collector motor, kakailanganin mong ilapat ang boltahe sa field winding, na direktang matatagpuan sa armature. Sa kasong ito, nabuo ang isang palaging magnetic field, na nakikipag-ugnayan sa mga magnet sa stator, bilang isang resulta kung saan ang armature at ang kolektor na naayos dito ay umiikot. Sa kasong ito, ibinibigay ang kuryente sa susunod na paikot-ikot, ang pag-ikot ay mauulit.

walang brush na DC motor
walang brush na DC motor

Ang bilis ng pag-ikot ng rotor ay direktang nakasalalay sa kung gaano katindi ang magnetic field, at ang huling katangian ay direktang nakasalalay sa magnitude ng boltahe. Samakatuwid, upang mapataas o mabawasan ang bilis, kailangang baguhin ang boltahe ng supply.

Upang ipatupad ang reverse, kailangan mo lang baguhin ang polarity ng koneksyon ng motor. Para sa naturang kontrol, hindi kinakailangang gumamit ng mga espesyal na microcontroller,maaari mong baguhin ang bilis ng pag-ikot gamit ang isang conventional variable resistor.

Mga tampok ng mga brushless machine

Ngunit ang kontrol ng isang brushless motor ay imposible nang walang paggamit ng mga espesyal na controller. Batay dito, maaari nating tapusin na ang mga motor ng ganitong uri ay hindi maaaring gamitin bilang isang generator. Para sa mahusay na kontrol, ang posisyon ng rotor ay maaaring subaybayan gamit ang maramihang Hall sensors. Sa tulong ng mga ganitong simpleng device, posibleng makabuluhang mapabuti ang performance, ngunit tataas ang halaga ng electric motor nang maraming beses.

Pagsisimula ng mga brushless na motor

brushless electric motors para sa mga modelo ng sasakyang panghimpapawid
brushless electric motors para sa mga modelo ng sasakyang panghimpapawid

Walang saysay na gumawa ng mga microcontroller nang mag-isa, ang isang mas magandang opsyon ay ang bumili ng handa, kahit na Chinese. Ngunit dapat kang sumunod sa mga sumusunod na rekomendasyon kapag pumipili:

  1. Tandaan ang maximum na pinapayagang kasalukuyang. Ang parameter na ito ay magiging kapaki-pakinabang para sa iba't ibang uri ng pagpapatakbo ng drive. Ang katangian ay madalas na ipinahiwatig ng mga tagagawa nang direkta sa pangalan ng modelo. Napakabihirang, ang mga halaga ay ipinahiwatig na karaniwan para sa mga peak mode, kung saan ang microcontroller ay hindi maaaring gumana nang mahabang panahon.
  2. Para sa tuluy-tuloy na operasyon, dapat ding isaalang-alang ang maximum supply voltage.
  3. Siguraduhing isaalang-alang ang resistensya ng lahat ng panloob na microcontroller circuit.
  4. Siguraduhing isaalang-alang ang maximum na bilang ng mga rebolusyon na karaniwan para sa pagpapatakbo ng microcontroller na ito. Mangyaring tandaan na siya ay hindiay magagawang taasan ang maximum na bilis, dahil ang limitasyon ay ginawa sa antas ng software.
  5. Ang mga murang modelo ng mga microcontroller device ay may dalas ng mga nabuong pulso sa hanay na 7…8 kHz. Maaaring i-reprogram ang mga mamahaling kopya, at tumataas ang parameter na ito ng 2-4 na beses.

Subukang pumili ng mga microcontroller sa lahat ng aspeto, dahil nakakaapekto ang mga ito sa kapangyarihan na maaaring mabuo ng de-koryenteng motor.

Paano ito pinamamahalaan

Pinapayagan ng electronic control unit ang paglipat ng mga wind windings. Upang matukoy ang sandali ng paglipat gamit ang driver, ang posisyon ng rotor ay sinusubaybayan ng Hall sensor na naka-install sa drive.

kontrol ng motor na walang brush
kontrol ng motor na walang brush

Kung sakaling walang mga ganoong device, kinakailangang basahin ang reverse boltahe. Ito ay nabuo sa stator coils na hindi konektado sa ngayon. Ang controller ay isang hardware-software complex, binibigyang-daan ka nitong subaybayan ang lahat ng pagbabago at itakda ang pagkakasunud-sunod ng paglipat nang tumpak hangga't maaari.

Three-phase na brushless na motor

Maraming brushless na de-koryenteng motor para sa mga modelong eroplano ang pinapagana ng direktang agos. Ngunit mayroon ding tatlong yugto na mga pagkakataon kung saan naka-install ang mga converter. Nagbibigay-daan sa iyo ang mga ito na gumawa ng mga three-phase pulse mula sa pare-parehong boltahe.

brushless motor para sa mga modelo
brushless motor para sa mga modelo

Ang trabaho ay ang sumusunod:

  1. Coil "A" ay tumatanggap ng mga pulso mula sapositibong halaga. Sa coil "B" - na may negatibong halaga. Bilang resulta nito, ang anchor ay magsisimulang gumalaw. Inaayos ng mga sensor ang displacement at nagpapadala ng signal sa controller para sa susunod na switching.
  2. Coil "A" ay naka-off, habang ang isang positibong pulso ay ipinapadala sa "C" winding. Ang pagpapalit ng paikot-ikot na "B" ay hindi nagbabago.
  3. Positive pulse ay inilapat sa coil "C" at negatibong pulse ay ipinapadala sa "A".
  4. Pagkatapos, ipares ang "A" at "B" sa play. Ang mga positibo at negatibong halaga ng mga pulso ay ibinibigay sa kanila, ayon sa pagkakabanggit.
  5. Pagkatapos, ang positibong pulso ay muling mapupunta sa "B" coil, at ang negatibo sa "C".
  6. Sa huling yugto, naka-on ang coil "A", na tumatanggap ng positibong pulso, at ang negatibo ay napupunta sa C.

At pagkatapos nito ay mauulit ang buong cycle.

Mga pakinabang ng paggamit ng

prinsipyo ng pagtatrabaho ng brushless motor
prinsipyo ng pagtatrabaho ng brushless motor

Mahirap gumawa ng brushless electric motor gamit ang iyong sariling mga kamay, at halos imposibleng ipatupad ang microcontroller control. Samakatuwid, pinakamahusay na gumamit ng mga yari na disenyong pang-industriya. Ngunit tiyaking isaalang-alang ang mga benepisyong nakukuha ng drive kapag gumagamit ng mga brushless na motor:

  1. Mahabang mapagkukunan kaysa sa mga collector machine.
  2. Mataas na antas ng kahusayan.
  3. Mas malakas kaysa sa mga brushed na motor.
  4. Mas mabilis na tumataas ang bilis ng pag-ikot.
  5. Walang spark habang tumatakbo, kaya magagamit ang mga ito sa mga kapaligirang may mataas na panganib sa sunog.
  6. Napakadaling pagpapatakbo ng drive.
  7. Hindi na kailangang gumamit ng karagdagang mga bahagi ng paglamig habang tumatakbo.

Kabilang sa mga pagkukulang, maaaring isa-isa ng isang tao ang napakataas na halaga, kung isasaalang-alang din natin ang presyo ng controller. Kahit na sa maikling panahon upang i-on ang naturang de-koryenteng motor upang suriin ang pagganap ay hindi gagana. Bilang karagdagan, ang pag-aayos ng mga naturang motor ay mas mahirap dahil sa kanilang mga tampok sa disenyo.

Inirerekumendang: