Cho'tkasi bo'lmagan DC motorining motor tanasi doimiy magnitlangan sinxron motorga o'xshash tuzilishga ega, faqat qafasli o'rash va uning ishga tushirish moslamasi yo'q. Uning stator sargisi oddiy bir fazali yoki uch fazali tuzilishdan ortiq bo'lishi mumkin. Armatura o'rashlarining ulanish usullari asosan yulduz va uchburchak ulanishini o'z ichiga oladi. Elektron kommutatsiya sxemalari odatda ko'prikli va ko'prik bo'lmagan turlarga ega. , ular ko'plab o'zgarishlardan iborat bo'lishi mumkin. Quyida eng keng tarqalgan ikki-ikki-uch fazali yulduz oltita-holatli doimiy magnit cho'tkasi bo'lmagan DC motorining ishlash printsipining oddiy tahlili keltirilgan.
Uch fazali ikki kutupli cho'tkasi bo'lmagan shahar motorining tuzilishi
A, B va C uch fazali stator o'rashlari bo'lib, ular elektron kalit pallasida V1, V2, V3 quvvat o'zgartirish moslamalari bilan bog'langan va joylashuv sensori kuzatuv rotori dvigatelning aylanadigan miliga joylashtirilgan. . VP1, VP2 va VP3 cho'tkasi bo'lmagan shahar motorining bir uchida fazoviy koeffitsientda 120 daraja farq bilan teng ravishda taqsimlanadi. Dvigatel miliga aylanadigan soyali plitaning ta'siri orqali rotor magnit qutbining holati ma'lum bir optoelektronik qurilma yorug'lik bilan yoritilganligiga qarab aniqlanadi.
Agar stator o'rashining A fazasi ma'lum bir vaqtda quvvatlansa, oqim elektromagnit momentni hosil qilish uchun rotordagi doimiy magnit tomonidan yaratilgan asosiy magnit maydon bilan o'zaro ta'sir qiladi, shuning uchun rotor aylanadi va rotor magnitining o'rni o'zgaradi. joylashuv sensori orqali elektr signali. , va keyin elektron kalit pallasini boshqaring, shunda statorning har bir fazali o'rashi navbat bilan yoqiladi va stator fazasi oqimi rotor holatining o'zgarishi bilan fazalarni ma'lum tartibda o'zgartiradi. Shu tarzda, elektron kalit sxemasining o'tkazuvchanlik ketma-ketligi mexanik kommutatsiya ta'siriga erishish uchun rotorning aylanish burchagi bilan sinxronlashtirilishi mumkin.
Brushless DC Dvigatelning matematik modeli
Uch fazali ikki kutupli cho'tkasi bo'lmagan DC vosita, ichki rotor tuzilishi, stator sariqlarining yulduz shaklidagi ulanishi va uchta Hall elementi kosmosda 120 graduslik farq bilan teng ravishda taqsimlanadi. Shu bilan birga, vosita quyidagi xususiyatlarga ega deb taxmin qilinadi:
(1) Dvigatelning magnit davri to'yingan emas va girdab oqimi ta'siri, histerezis yo'qolishi va armatura reaktsiyasi e'tiborga olinmaydi;
(2) tishli momentning ta'siridan kamroq;
(3) Boshqarish pallasida quvvat qurilmalari ideal kommutatsiya qurilmalaridir.
Moment tenglamasi
DC vosita normal ish holatida bo'lsa, elektromagnit moment armatura sargisi quvvatlangandan keyin o'tkazgich va doimiy magnit o'rtasidagi o'zaro ta'sir natijasida hosil bo'lgan momentni anglatadi. Dvigatel normal ishlaganda, o'rashning ikki fazasi bir vaqtning o'zida ushlab turiladi, shuning uchun elektromagnit quvvat Pm:
Pm=2EpIp
Joriy kommutatsiya ta'sirini hisobga olmaganda, dvigatelning elektromagnit momenti Te:
Te= Pm/Wi/Np =2npEpIp/W1=2npps Ip
Formulada Ep - cho'tkasi bo'lmagan shahar motorining elektromotor kuchining eng yuqori qiymati;
Ip - dvigatelning joriy eng yuqori qiymati
p - dvigatelning elektromagnit oqimining ulanishining eng yuqori qiymati
Formuladan ko'rinib turibdiki, dvigatelning elektromagnit momenti eng yuqori oqimga mutanosibdir
harakat tenglamasi
Umuman olganda, tizimning harakat tenglamasi
Te – TL – Zw=J*dw/dt
Formulada Te va TL motorning elektromagnit momenti va yuk momentidir
W - dvigatelning burchak tezligi;
Z - yopishqoq ishqalanish koeffitsienti
J - vosita rotorining inersiya momenti
Brushless DC Dvigatelning xarakterli tahlili
Boshlanish xususiyatlari
Boshida, orqa EMF nolga teng bo'lganligi sababli, armatura oqimi:
I=Ud -2△U/2R
Formulada Ud - vosita tomonidan yoqilgan ikki fazali sariqlarning chiziqli kuchlanishi;
△ U - boshqaruv pallasida quvvatning pasayishi;
R - vosita stator o'rashining ichki qarshiligi
Kichkina ichki qarshilik tufayli armatura oqimi ishga tushirilganda tez o'sib boradi, shuning uchun boshlang'ich elektromagnit moment katta bo'lib, tezda ishga tushirilishi mumkin, shuningdek, to'g'ridan-to'g'ri yuk ostida ham ishga tushirilishi mumkin. Tezlik oshganda, armatura itarilishi induksiyalangan elektromotor kuchini oshiradi, vosita momenti kamayadi va tezlashuv tezligi ham kamayadi va nihoyat normal ish holatiga kiradi va tezlik va armatura oqimi bu vaqtda barqaror bo'ladi.
Dvigatel yuksiz ishga tushirilganda, tezlik va armatura oqimining vaqt bilan egri rasmda ko'rsatilgan
Mexanik xususiyatlar
Mexanik xususiyatlar doimiy kuchlanish Ud doimiy bo'lganda vosita tezligi va elektromagnit moment o'rtasidagi munosabatni bildiradi. Cho'tkasi bo'lmagan shahar motorining mexanik xususiyatlari tenglamasi:
n=15/ Blpr'Wfkvadrat(U-RI-L dI/dt)
Tugatgandan so'ng siz quyidagilarni olishingiz mumkin:
n=30/p* Kt Ud – 2RTe/Ke Kt
Formulada Kt - dvigatelning moment koeffitsienti
Ke - dvigatelning induktsiyalangan elektromotor kuch koeffitsienti
Ud - tarmoqdagi kuchlanish
Aylanish tezligi va elektromagnit moment o'rtasida chiziqli bog'liqlik mavjudligini ko'rish mumkin. Biroq, haqiqiy ish jarayonida, elektromagnit moment kattalashganda, armatura reaktsiyasi ma'lum bir demagnetizatsiya effektini keltirib chiqaradi. Shu bilan birga, boshqaruv sxemasini boshqaradigan quvvat qurilmasining chiziqli bo'lmaganligini hisobga olsak, dvigatelning mexanik xarakteristikasi egri chizig'ining oxiri pastga egiladi. .
Cho'tkasi bo'lmagan DC motorining mexanik xarakteristikasi egri rasmda ko'rsatilgan
Sozlash xususiyatlari
Tartibga solish xarakteristikasi dvigatelning elektromagnit momenti doimiy bo'lganda vosita tezligi va qo'llaniladigan kuchlanish o'rtasidagi o'zgaruvchan munosabatni bildiradi. Cho'tkasi bo'lmagan DC vosita barqaror holatda bo'lsa, boshqaruv pallasini boshqaradigan quvvat moslamasining yo'qolishiga e'tibor bermasdan, quyidagi munosabatlar mavjud.
Ud=raI plus p/30*Ken
KTI-TL=p/30Zn
Keyin tezlik va kuchlanish o'rtasidagi bog'liqlik
N=30/30 KTKe plus praZ*(KT Ud –ra –TL)
Shunday qilib, turli xil elektromagnit moment Te ostida Ud bilan o'zgaruvchan cho'tkasi bo'lmagan DC vosita tezligining egri chizig'ini olish mumkin, Te1<><><>
Cho'tkasi bo'lmagan DC vosita yaxshi boshqaruv ko'rsatkichlariga ega, lekin Ud kichik bo'lsa, elektromagnit moment ham kichik, elektromagnit moment ham kichik, yuk momentini cheklab bo'lmaydi va vosita ishga tushirilmaydi, shuning uchun vosita tezligi nolga teng, va qachon Ud ortib ketganda Eshik liniyasi kuchlanishidan oshib ketganda, vosita ishga tusha boshlaydi va asta-sekin barqaror holatga o'tadi. Ud kattaroq bo'lsa, tezlik ham katta bo'ladi. Shu bilan birga, ishqalanish mavjudligi sababli, sozlash xarakteristikasi boshlang'ichdan o'tmaydi.
