2) Чын әйләнүче мотор

Монда, электр машиналарын әйләндерүнең практик ысулы буларак, өч фазалы алмаш ток һәм кәтүкләр ярдәмендә әйләнүче магнит кырын җитештерү ысулы кертелә.
(Өч фазалы AC - 120 ° фазалы интерваллы AC сигналы)

• Синтетик магнит кыры югарыдагы ① халәттә түбәндәге фигурага туры килә.
• Синтетик магнит кыры ② өстәге below түбәндәге рәсемдә туры килә.
• Синтетик магнит кыры югарыдагы халәттә the түбәндәге рәсемгә туры килә ③.

Aboveгарыда әйтелгәнчә, үзәк тирәсендәге кәтүк ярасы өч этапка бүленә, һәм U-фазалы кәтүк, V-фазалы кәтүк һәм W-фазалы кәтүк 120 ° аралыгында урнаштырылган.Volгары көчәнешле кәтүк N полюсын, ә аз көчәнешле кәтүк S полюсын чыгара.
Eachәр фаза син дулкыны буларак үзгәргәнгә, һәр кәтүк аркасында барлыкка килгән полярлык (N полюсы, S полюсы) һәм аның магнит кыры (магнит көче) үзгәрә.
Бу вакытта N полюсын чыгара торган кәтүккә карагыз, һәм U-фазалы кәтүк → V-фазалы кәтүк → W-фазалы кәтүк → U-фазалы кәтүк буенча эзлеклелектә үзгәрегез, шуның белән әйләнегез.

Кечкенә двигатель структурасы

Түбәндәге рәсемдә өч моторның гомуми структурасы һәм чагыштырмасы күрсәтелә: үтүче двигатель, чистартылган туры ток (DC) моторы, һәм чистасыз туры ток (DC) моторы.Бу двигательләрнең төп компонентлары, нигездә, кәтүкләр, магнитлар һәм роторлар.Моннан тыш, төрле төрләр аркасында, алар кәтүкнең төп төренә һәм магнитның төп төренә бүленәләр.

Түбәндә мисал схемасы белән бәйле структураның тасвирламасы.Гранулалы нигездә башка структуралар булырга мөмкин, зинһар, аңлагыз, бу мәкаләдә сурәтләнгән структура зур рамкада.

Монда, үтүче двигательнең кәтүке тышкы яктан тоташтырылган, һәм магнит эчкә әйләнә.

Монда, чистартылган DC моторының магнитлары тышкы яктан тоташтырылган, һәм кәтүкләр эчкә әйләнәләр.Чисталар һәм коммутатор кәтүккә электр белән тәэмин итү һәм ток юнәлешен үзгәртү өчен җаваплы.

Монда, чистасыз моторның кәтүке тышкы яктан тоташтырылган, һәм магнит эчкә әйләнә.

Төрле двигательләр аркасында, төп компонентлар бер үк булса да, структурасы төрле.Specзенчәлекләр һәр бүлектә җентекләп аңлатылачак.

чистартылган двигатель

Чистартылган двигатель структурасы

Түбәндә модельләрдә еш кулланыла торган чистартылган DC моторы охшаган, шулай ук ​​гомуми ике полюслы (2 магнит) өч уялы (3 кәтүк) типтагы моторның шартланган схемасы.Бәлки, күп кешеләрнең моторны сүтеп, магнитны чыгару тәҗрибәсе бардыр.

Күрергә була, чистартылган DC моторының даими магнитлары тотрыклы, һәм чистартылган DC моторының кәтүкләре эчке үзәк тирәсендә әйләнә ала.Стационар ягы “статор”, әйләнүче ягы “ротор” дип атала.

Түбәндә структур концепциясен күрсәтүче структур схематик схема.

Әйләнүче үзәк күчәр перифериясендә өч коммутатор (ток күчү өчен иелгән металл табаклар) бар.Бер-берсе белән бәйләнешне булдырмас өчен, коммутаторлар 120 ° (360 ° ÷ 3 кисәк) аралыгында урнаштырылган.Вал әйләнгәндә коммутатор әйләнә.

Бер коммутатор бер кәтүк очына, икенчесе кәтүк очына тоташтырылган, һәм өч коммутатор һәм өч кәтүк челтәр челтәре буларак тулы (боҗра) ясыйлар.

Коммутатор белән контакт өчен ике щетка 0 ° һәм 180 ° тәшкил итә.Тышкы электр энергиясе белән тәэмин итү щеткага тоташтырылган, һәм ток чиста → коммутатор → кәтүк → щеткасы юлы буенча агыла.

Чистартылган двигательнең әйләнү принцибы

The Башлангыч хәлдән сәгать каршысына борылыгыз

А кәтүге өстендә, электр белән тәэмин итүне щеткага тоташтырыгыз, сул (+) һәм уң (-) булсын.Сул чистадан зур ток А коммутатор аша А кәтүкенә агып тора.Бу А кәтүкенең өске өлеше (тышкы ягы) S полюсына әверелгән структура.

А кәтүгенең токының 1/2 өлеше сул кисточкадан В кәтүкенә һәм А кәтүкенә каршы юнәлештә агылганга, В кәтүкенең тышкы ягы һәм С кәтүке зәгыйфь N полюсларына әйләнәләр (бераз кечкенә хәрефләр белән күрсәтелгән) фигура).

Бу кәтүкләрдә ясалган магнит кырлары һәм магнитларның репрессив һәм җәлеп итүчән эффектлары кәтүкләрне сәгать әйләнәсендә әйләнүче көчкә буйсындыралар.

② Алга таба сәгатькә каршы борылыгыз

Алга таба, уң кисточка ике коммутатор белән контактта, А кәтүке сәгатенә каршы 30 ° ка әйләнгән хәлдә.

А кәтүкенең агымы сул кисточкадан уң щеткага агуны дәвам итә, һәм кәтүкнең тышкы ягы S полюсын саклый.

А кәтүге белән бер үк ток В кәтүге аша ага, һәм В кәтүгенең тышкы ягы көчлерәк N полюсына әверелә.

С кәтүкенең ике очын да кисточкалар белән кыска әйләнештә булганлыктан, ток агымы һәм магнит кыры барлыкка килми.

Хәтта бу очракта да сәгатькә каршы әйләнү көче тәҗрибәле.

From дан Fromга кадәр, өске кәтүк сул якка көч алуны дәвам итә, һәм аскы кәтүк уңга көч алуны дәвам итә, һәм сәгать әйләнәсендә әйләнүен дәвам итә.

Индуктивлык кәтүге ③ һәм 30 һәр 30 ° ка әйләнгәч, кәтүк үзәк горизонталь күчәр өстендә урнашканда, кәтүкнең тышкы ягы S полюсына әверелә;кәтүк түбәндә урнашканда, ул N полюсына әверелә, һәм бу хәрәкәт кабатлана.

Башка сүзләр белән әйткәндә, өске кәтүк сулга берничә тапкыр, ә аскы кәтүк уңга берничә тапкыр мәҗбүр ителә (икесе дә каршы якка).Бу роторны гел сәгать әйләнәсендә әйләндерә.

Әгәр дә сез көчне каршы сул (-) һәм уң (+) щеткаларга тоташтырсагыз, кәтүкләрдә капма-каршы магнит кырлары барлыкка килә, шуңа күрә кәтүкләргә кулланылган көч тә каршы якка, сәгать юлы белән борыла.

Моннан тыш, электр сүндерелгәндә, чистартылган моторның роторы әйләнүне туктата, чөнки әйләнү өчен магнит кыры юк.

Өч фазалы тулы дулкынлы чистасыз мотор

Өч фазалы тулы дулкынлы чиста моторның тышкы кыяфәте һәм структурасы

Түбәндәге рәсемдә чистасыз моторның тышкы кыяфәте һәм структурасы күрсәтелгән.

Сул якта оптик дискны уйнау җайланмасында оптик дискны әйләндерү өчен кулланыла торган мотор моторы мисалы.Барлыгы өч фазалы × 3 барлыгы 9 кәтүк.Уң якта барлыгы 12 кәтүк (өч фазалы × 4) булган FDD җайланмасы өчен шакмаклы мотор мисалы.Индуктивлык кәтүге схема тактасына куелган һәм тимер үзәк тирәсендә яраланган.

Индуктивлык кәтүгенең уң ягында диск формасындагы өлеш - даими магнит роторы.Периферия - даими магнит, ротор валы кәтүкнең үзәк өлешенә кертелә һәм кәтүк өлешен каплый, һәм даими магнит кәтүк перифериясен әйләндереп ала.

Эчке структура схемасы һәм өч фазалы тулы дулкынлы моторның эквивалент схемасы

Алга таба эчке структураның схематик схемасы һәм кәтүк тоташуның эквивалент схемасының схематик схемасы.

Бу эчке схема бик гади 2 полюслы (2 магнит) 3 уялы (3 кәтүк) двигательнең мисалы.Ул бер үк санлы баганалар һәм оялар белән чистартылган мотор структурасына охшаган, ләкин кәтүк ягы тотрыклы һәм магнитлар әйләнә ала.Әлбәттә, чисталар юк.

Бу очракта, кәтүк Y белән тоташтырылган, ярымүткәргеч элементны кулланып, кәтүкне ток белән тәэмин итә, һәм агымның агымы һәм әйләнеше әйләнүче магнит торышы буенча контрольдә тотыла.Бу мисалда зал элементы магнитның торышын ачыклау өчен кулланыла.Зал элементы кәтүкләр арасында урнаштырылган, һәм барлыкка килгән көчәнеш магнит кырының көченә нигезләнеп табыла һәм позиция мәгълүматы буларак кулланыла.Элегерәк бирелгән FDD шакмак моторы сурәтендә, шулай ук ​​кәтүк белән кәтүк арасында позицияне ачыклау өчен зал элементы барлыгын күрергә мөмкин.

Зал элементлары билгеле магнит сенсорлары.Магнит кырының зурлыгы көчәнеш зурлыгына әверелергә мөмкин, һәм магнит кырының юнәлеше уңай яки тискәре итеп күрсәтелергә мөмкин.Түбәндә зал эффектын күрсәтүче схематик схема.

Зал элементлары “агым I булганда_{H ярымүткәргеч аша агыла һәм В магнит агымы туры почмакта токка, V көчәнешенә күчәH}токка һәм магнит кырына перпендикуляр юнәлештә барлыкка килә", Америка физикы Эдвин Герберт Холл (Эдвин Герберт Холл) бу күренешне ачты һәм аны" Зал эффекты "дип атады.Нәтиҗә ясалган көчәнеш V._Hтүбәндәге формула белән күрсәтелә.

V._H= (К._H/ г) ・ I._H・ B ※ K._H: Зал коэффициенты, г: магнит агымының үтеп керү өслегенең калынлыгы

Формула күрсәткәнчә, ток никадәр югары булса, көчәнеш шулкадәр югары.Бу үзенчәлек еш роторның (магнит) торышын ачыклау өчен кулланыла.

Өч фазалы тулы дулкынлы чистасыз моторның әйләнү принцибы

Чистасыз моторның әйләнү принцибы steps - the түбәндәге адымнарда аңлатылачак.Easyиңел аңлау өчен, даими магнитлар түгәрәкләрдән турыпочмаклыкларга кадәр гадиләштерелгән.

①

Өч фазалы кәтүкләр арасында 1-нче кәтүк сәгать 12 сәгать юнәлешендә, 2-нче кәтүк сәгать 4-нче юнәлештә, 3-нче кәтүк монда урнаштырылган дип уйланыла. сәгать 8 юнәлеше.2 полюслы даими магнитның N полюсы сулда, S полюсы уңда булсын, һәм ул әйләнергә мөмкин.

Агымдагы Io 1 кәтүккә агып тора, кәтүк читендәге S-полюс магнит кырын барлыкка китерә.Io / 2 ток 2-нче һәм Coil 3-дән агып чыга, кәтүк читендәге N-полюс магнит кырын барлыкка китерә.

2-нче кәтүк һәм 3-нче кәтүкнең магнит кырлары векторлашканда, N-полюслы магнит кыры түбәнгә ясала, бу хәзерге Io бер кәтүк аша үткәндә барлыкка килгән магнит кырыннан 0,5 тапкыр зуррак, һәм кушылганда 1,5 тапкыр зуррак. кәтүкнең магнит кырына.Бу даими магнитка 90 ° почмакта барлыкка килгән магнит кырын барлыкка китерә, шуңа күрә максималь момент барлыкка килергә мөмкин, даими магнит сәгать юлы белән әйләнә.

2-нче кәтүкнең токы кимегәндә һәм 3-нче кәтүкнең токы әйләнү позициясе буенча артканда, барлыкка килгән магнит кыры да сәгать юлы белән әйләнә һәм даими магнит әйләнүен дәвам итә.

②

30 ° ка әйләнгән дәүләттә ток Io 1 кәтүккә агыла, 2 кәтүктәге ток нульгә, һәм хәзерге Io 3 кәтүктән чыга.

1 кәтүкнең тышкы ягы S полюсына, ә кәтүкнең тышкы ягы N полюсына әверелә.Векторлар кушылгач, барлыкка килгән магнит кыры Io3 (.71,72), хәзерге Io кәтүк аша үткәндә җитештерелгән магнит кыры.Бу шулай ук ​​магнит кырын 90 ° почмакта даими магнит кырына чыгара һәм сәгать юлы белән әйләнә.

1-нче кәтүкнең агым токы әйләнү позициясе буенча кимегәндә, 2-нче кәтүкнең агым токы нульдән арта, һәм 3-нче кәтүкнең агымы Io-ка арта, нәтиҗәдә магнит кыры да сәгать юлы белән әйләнә, һәм даими магнит әйләнүен дәвам итә.

Each eachәр фаз токы синусоидаль дулкын формасы дип уйлап, мондагы хәзерге кыйммәт Io × sin (π⁄3) = Io × √3⁄2 Магнит кырының вектор синтезы аша магнит кырының гомуми күләме (√) итеп алына. 3⁄2)²× 2 = 1,5 тапкыр.Eachәр фаз токы зур дулкын булганда, даими магнитның торышына карамастан, вектор композит магнит кырының зурлыгы кәтүк тудырган магнит кырының 1,5 тапкырга, ә магнит кыры 90 ° почмакта чагыштырмача даими магнит кырына.

③

30 ° ка әйләнүне дәвам итү халәтендә, хәзерге Io / 2 кәтүккә, агымдагы Io / 2 2 кәтүккә, һәм хәзерге Io 3 кәтүктән агып чыга.

1-нче кәтүкнең тышкы ягы S полюсына, 2-нче кәтүкнең тышкы ягы да S полюсына, 3-нче кәтүкнең тышкы ягы N полюсына әверелә.Векторлар кушылгач, барлыкка килгән магнит кыры магнит кырының 1,5 тапкырга артыграк була, ток Io кәтүк аша үткәндә (same белән бер үк).Монда да, магнит кыры даими магнит кырына карата 90 ° почмакта барлыкка килә һәм сәгать юлы белән әйләнә.

④ ～ ⑥

① белән same кебек үк әйләнегез.

Шул рәвешле, кәтүккә агып торган ток даими магнит позициясе буенча эзлекле рәвештә үзгәртелсә, даими магнит тотрыклы юнәлештә әйләнәчәк.Нәкъ шулай ук, агым агымын кире борсагыз һәм килеп чыккан магнит кырын кире кайтарсагыз, ул сәгать каршысына әйләнәчәк.

Түбәндәге рәсем һәр кәтүкнең токын step өстендә step өстендә күрсәтә.Aboveгарыдагы кереш сүз аша агымдагы үзгәрешләр һәм әйләнү арасындагы бәйләнешне аңларга мөмкин булырга тиеш.

үтүче мотор

Stepги мотор - импульс сигналы белән синхронизациядә әйләнү почмагын һәм тизлекне төгәл контрольдә тота торган мотор.Stepги мотор шулай ук ​​“импульс моторы” дип атала.Баскыч двигательләр позицияне сенсорлар кулланмыйча гына ачык контроль ярдәмендә төгәл позициягә ирешә алалар, алар позицияне таләп иткән җиһазларда киң кулланыла.

Stepтеп баручы мотор структурасы (ике фазалы биполяр)

Сулдан уңга түбәндәге саннар баскыч моторның тышкы кыяфәте, эчке структураның схематик схемасы һәм структура концепциясенең схематик схемасы.

Күренеш мисалында HB (Гибрид) тибы һәм PM (Даими Магнит) типтагы моторның тышкы кыяфәте бирелгән.Уртадагы структур схемасы шулай ук ​​HB тибы һәм PM тибы структурасын күрсәтә.

Баскыч двигатель - кәтүк тотрыклы һәм даими магнит әйләнүче структура.Уң яктагы үги моторның эчке структурасының концептуаль схемасы - ике фазалы (ике комплект) кәтүк кулланып PM моторының мисалы.Баскыч моторының төп структурасы мисалында, кәтүкләр тышкы яктан, даими магнитлар эчтә урнаштырылган.Ике фазалы кәтүкләргә өстәп, өч фазалы һәм күбрәк фазалы биш фазалы төрләр бар.

Кайбер үтүче двигательләрнең башка төрле структуралары бар, ләкин үтүче моторның төп структурасы бу мәкаләдә аның эш принцибын кертүне җиңеләйтү өчен бирелгән.Бу мәкалә аша мин аңларга өметләнәм, баскыч мотор нигездә тотрыклы кәтүк һәм әйләнүче даими магнит структурасын кабул итә.

Stepги моторның төп эш принцибы (бер фазалы дулкынлану)

Stepги моторның төп эш принцибын кертү өчен түбәндәге рәсем кулланыла.Бу өстә ике фазалы биполяр кәтүкнең һәр фазасы (кәтүкләр җыелмасы) өчен дулкынлану мисалы.Бу схеманың төп шарты - дәүләт from дән changesгә үзгәрә.Индуктивлык кәтүге 1 һәм Coil 2 тәшкил итә.Моннан тыш, агым уклары агым агымының юнәлешен күрсәтәләр.

①

• Ток 1 кәтүкнең сул ягыннан керә һәм 1 кәтүкнең уң ягыннан агып чыга.
• 2-нче кәтүк аша ток агып китмәсен.
• Бу вакытта 1 сул кәтүкнең эчке ягы N, ә уң кәтүкнең эчке ягы С була.
• Шуңа күрә, уртадагы даими магнит 1 кәтүкнең магнит кыры белән җәлеп ителә, сул S һәм уң N торышына әйләнә һәм туктый.

  ②

• 1-нче кәтүкнең токы туктатыла, һәм ток 2-нче кәтүкнең өске ягыннан керә һәм 2-нче кәтүкнең аскы ягыннан агып чыга.
• 2 өске кәтүкнең эчке ягы N, ә аскы кәтүкнең эчке ягы С була.
• Даими магнит үзенең магнит кыры белән җәлеп ителә һәм 90 ° сәгать әйләнәсендә туктый.

  ③

• 2-нче кәтүкнең токы туктатыла, һәм ток 1-нче кәтүкнең уң ягыннан керә һәм 1-нче кәтүкнең сул ягыннан агып чыга.
• 1 сул кәтүкнең эчке ягы S, ә уң кәтүкнең эчке ягы Н була.
• Даими магнит үзенең магнит кыры белән җәлеп ителә һәм сәгать юлы буенча тагын 90 ° борылып туктый.

  ④

• 1-нче кәтүкнең агымы туктатыла, һәм ток 2-нче кәтүкнең аскы ягыннан керә һәм 2-нче кәтүкнең өске ягыннан агып чыга.
• 2 өске кәтүкнең эчке ягы S, ә аскы кәтүкнең эчке ягы Н була.
• Даими магнит үзенең магнит кыры белән җәлеп ителә һәм сәгать юлы буенча тагын 90 ° борылып туктый.