Aicmiú Mótair Leictreacha

 Aug 10, 2021

 Fág nóta

 

San ábhar roimhe seo" Aicmiú Mótair Leictreacha", mhínigh mé na cineálacha éagsúla den mhótar DC Brushed (BDC) atá mar atá sa léaráid seo a leanas:

Inniu, nochtfaidh mé mótar Brushless DC (BLDC) agus leanann na mótair ionduchtaithe AC.

Féadfaidh tú na hábhair ghaolmhara seo a leanas a athbhreithniú le haghaidh athbhreithnithe agus iad seo a leanas go maith.

  • Comhpháirteanna Bunúsacha Mótair Leictreacha




2- Mótair DC gan scuab


Mótair DC gan scuab



I mótair DC scuaba, tá fadhbanna ag an gcomaitéir meicniúil agus ag scuaba a ghabhann leo ar chúiseanna éagsúla mar seo a leanas:

  1. Tarlaíonn caitheamh scuab, agus méadaíonn sé go suntasach i dtimpeallacht faoi bhrú íseal.

  2. D’fhéadfadh pléascanna ó na scuaba pléascanna a chruthú má tá ábhair phléascacha sa timpeallacht.

  3. Féadfaidh torann RF ó na scuaba cur isteach ar thacair teilifíse in aice láimhe, nó ar ghléasanna leictreonacha, srl.


Tá mótair Reatha Díreach Brushless (BLDC) ar cheann de na cineálacha mótair a bhfuil tóir orthu go tapa. Úsáidtear mótair BLDC i dtionscail mar Fhearais, Feithicleach, Aeraspáis, Tomhaltóir, Leighis, Trealamh Uathoibriú Tionscail, agus Ionstraimíocht.

Mar a thugann an t-ainm le tuiscint, ní úsáideann mótair BLDC scuaba le haghaidh comaitéireachta; ina ionad sin, déantar iad a chomaitéireacht go leictreonach.

Tá go leor buntáistí ag mótair BLDC thar mhótair DC scuabtha agus mótair ionduchtaithe, is iad seo a leanas roinnt díobh:

  1. Luas níos fearr i gcoinne tréithe chasmhóiminte.

  2. Freagra ard dinimiciúil.

  3. Ardéifeachtúlacht.

  4. Saol oibríochta fada.

  5. Oibriú torainn.

  6. Raonta luais níos airde.


Ina theannta sin, tá cóimheas an chasmhóiminte a sheachadtar le méid an mhótair níos airde, rud a fhágann go bhfuil sé úsáideach in iarratais ina bhfuil spás agus meáchan ina bhfachtóirí criticiúla.


Tógáil

Is cineál mótair sioncrónach iad mótair BLDC. Ciallaíonn sé seo go rothlaíonn an réimse maighnéadach a ghineann an statóir agus an réimse maighnéadach a ghineann an rotor ag an minicíocht chéanna.

Tagann mótair BLDC i bhfoirmíochtaí aon phas, 2 chéim agus 3 phas. Ag teacht lena chineál, tá an líon céanna foirceannadh ag an statóir. Díobh seo, is iad mótair 3 chéim na cinn is mó a bhfuil tóir orthu agus a úsáidtear go forleathan.



1- Stator


Stator Mótar BLDC

Is éard atá i statóir mhótair BLDC lannaithe cruach cruachta agus foirceannadh curtha sna sliotáin a ghearrtar go aiseach ar an imeall istigh.

Tá trí fhoirceannadh statóra ag an gcuid is mó de mhótair BLDC ceangailte ar bhealach na réalta. Tógtar gach ceann de na foirceannadh seo le go leor cornaí idirnasctha chun foirceannadh a dhéanamh. Cuirtear cornaí amháin nó níos mó sna sliotáin agus tá siad idirnasctha le foirceannadh a dhéanamh. Déantar gach ceann de na foirceannadh seo a dháileadh thar imeall an statóra chun líon cothrom cuaillí a dhéanamh.

Ag brath ar chumas an tsoláthair chumhachta rialaithe, is féidir an mótar a bhfuil an rátáil voltais cheart aige ar an statóir a roghnú. Úsáidtear daichead a hocht volta nó níos lú mótair rátáil voltais i ngluaisteáin, róbataic, gluaiseachtaí beaga lámh, agus mar sin de. Úsáidtear mótair le 100 volta, nó rátálacha níos airde, i bhfearais, uathoibriú agus feidhmchláir thionsclaíocha.


2- Rotor

Rotor Mótar BLDC



Tá an rotor déanta as maighnéad buan agus féadann sé a bheith éagsúil ó dhá go hocht bpéire cuaille le cuaillí malartacha Thuaidh (N) agus Theas (S).


Poist Maighnéad Rotor BLDC


Bunaithe ar an dlús réimse maighnéadach riachtanach sa rotor, roghnaítear an t-ábhar maighnéadach ceart chun an rotor a dhéanamh. Úsáidtear maighnéid ferrite go traidisiúnta chun maighnéid bhuana a dhéanamh.



Braiteoirí Halla 3-


Braiteoirí Halla BLDC



  • Murab ionann agus mótar DC brúite, déantar comaitéireacht mhótair BLDC a rialú go leictreonach. Chun an mótar BLDC a rothlú, ba cheart na foirceannadh statóra a fhuinneamh i seicheamh. Tá sé tábhachtach go mbeadh eolas agat ar shuíomh an rotor chun tuiscint a fháil ar an foirceannadh a fhuinneamh i ndiaidh an t-ord fuinniúil. Braitheadh ​​suíomh rotor ag baint úsáide as braiteoirí Hall Effect atá leabaithe sa statóir.

  • Tá trí bhraiteoir Halla ag an gcuid is mó de mhótair BLDC leabaithe sa statóir ar thaobh neamh-tiomána an mhótair.

  • Aon uair a théann cuaillí maighnéadacha an rotor in aice le braiteoirí an Halla, tugann siad comhartha ard nó íseal, rud a léiríonn go bhfuil an cuaille N nó S ag dul in aice leis na braiteoirí. Bunaithe ar an teaglaim de na trí chomhartha braite Halla seo, is féidir seicheamh cruinn an chomaitéireachta a chinneadh.

  • Bunaithe ar shuíomh fisiceach braiteoirí an Halla, tá dhá leagan den aschur ann. Féadfaidh braiteoirí an Halla a bheith ag aistriú céim 60 ° nó 120 ° lena chéile. Bunaithe ar seo, sainmhíníonn monaróir an mhótair an t-ord comaitéireachta, ba chóir a leanúint agus an mótar á rialú.

Nóta: Teastaíonn soláthar cumhachta ó na braiteoirí Halla. Féadfaidh an voltas raon ó 4 volta go 24 volta. Is féidir leis an sruth riachtanach a bheith idir 5 agus 15 leicne.

Teoiric na hoibríochta

  • Tá ceann de na foirceannadh fuinneamh go cumhacht dearfach ag gach seicheamh comaitéireachta (téann an sruth isteach sa foirceannadh), tá an dara foirceannadh diúltach (fágann an sruth an foirceannadh) agus tá an tríú ceann i riocht neamhfhuinnimh.

  • Déantar chasmhóimint a tháirgeadh mar gheall ar an idirghníomhaíocht idir an réimse maighnéadach a ghineann na cornaí statóra agus maighnéid bhuana an rotor.

  • Chun an mótar a choinneáil ag rith, ba cheart go n-athródh an réimse maighnéadach a tháirgeann na foirceannadh a shuíomh, de réir mar a ghluaiseann an rotor chun teacht suas leis an réimse statóra. Sainmhíníonn an rud ar a dtugtar “Comaitéireacht Sé Chéim” an t-ord ina ndéantar na foirceannadh a fhuinneamh.

  • I gcomaitéireacht sé chéim, ní úsáidtear ach dhá cheann as na trí fhoirceannadh Mótair DC gan Scuab ag an am. Is ionann céimeanna agus 60 céim leictreach, mar sin déanann sé chéim rothlú iomlán, 360 céim. Is féidir le lúb iomlán 360 céim an sruth a rialú toisc nach bhfuil ann ach cosán reatha amháin. Is gnách go mbíonn comaitéireacht sé chéim úsáideach in iarratais a dteastaíonn minicíochtaí ardluais agus comaitéireachta uathu. Is gnách go mbíonn éifeachtúlacht chasmhóiminte níos ísle ag Mótar DC Brushless sé chéim ná mótar cómhalartaithe tonn sine.



Feidhmchláir Mótair tipiciúla BLDC

Is féidir linn an cineál rialaithe mótair BLDC a chatagóiriú i dtrí phríomhchineál:

  1. Ualach seasmhach.

  2. Ualaí athraitheacha.

  3. Iarratais suite.



1- Iarratais le hualaí leanúnacha:
Seo iad na cineálacha feidhmchlár ina bhfuil luas athraitheach níos tábhachtaí ná cruinneas an luas a choinneáil ag luas socraithe. Ina theannta sin, níl na rátaí luasghéaraithe agus luasmhoillithe ag athrú go dinimiciúil. Sna cineálacha feidhmchlár seo, déantar an t-ualach a chúpláil go díreach le seafta an mhótair.
Mar shampla, tagann lucht leanúna, caidéil agus séidirí faoi na cineálacha feidhmchlár seo. Éilíonn na feidhmchláir seo rialaitheoirí ar chostas íseal, a oibríonn i lúb oscailte den chuid is mó.


2- Iarratais le hualaí athraitheacha:
Seo iad na cineálacha feidhmchlár ina n-athraíonn an t-ualach ar an mótar thar raon luais. Féadfaidh na feidhmchláir seo cruinneas rialaithe ardluais agus freagraí maithe dinimiciúla a éileamh.
Mar shampla,

  • Fearais tí: leicneáin, triomadóirí agus comhbhrúiteoirí.

  • I ngluaisteán, rialú caidéil breosla, rialú stiúrtha leictreonach, rialú innill, agus rialú feithiclí leictreacha.

  • San aeraspás, tá roinnt feidhmchlár ann, mar lártheifneoirí, caidéil, rialuithe lámh róbataic, rialuithe gyroscóp, agus mar sin de.

Féadfaidh na feidhmchláir seo gairis aiseolais luais a úsáid agus féadfaidh siad rith i lúb leathdhúnta nó i lúb dúnta iomlán.


3- Iarratais Suite:
Tagann an chuid is mó de na cineálacha feidhmchlár tionsclaíoch agus uathoibrithe faoin gcatagóir seo. Tá tarchur cumhachta de chineál éigin ag na feidhmchláir sa chatagóir seo, a d’fhéadfadh a bheith ina giaranna meicniúla nó criosanna lasc ama, nó córas simplí crios-tiomáinte. Sna feidhmchláir seo, tá freagairt dhinimiciúil luas agus chasmhóiminte tábhachtach. Chomh maith leis sin, d’fhéadfadh treo rothlaithe a aisiompú go minic ag na feidhmchláir seo.
Feidhmíonn na córais seo den chuid is mó sa lúb dúnta.


Faoi dheireadh, tá comparáid idir mótar Brushed DC (BDC) agus mótar Brushless DC (BLDC) mar a thaispeántar san íomhá thíos.




Dara: Mótair AC

Úsáideann mótair srutha ailtéarnacha (AC) sruth leictreach, a aisiompaíonn a threo go tráthrialta.

Is é an príomhbhuntáiste a bhaineann le mótair DC thar mhótair AC ná go bhfuil sé níos deacra luas a rialú do mhótair AC. Mar chúiteamh air seo, is féidir le mótair AC a bheith feistithe le tiomántáin minicíochta inathraithe ach tagann an rialú luais feabhsaithe le chéile le cáilíocht laghdaithe cumhachta.


Cineálacha Mótair AC:




Féadfar mótair AC a úsáidtear go coitianta inniu a roinnt ina dhá chatagóir leathana:

  1. Mótair ionduchtaithe (asincrónach).

  2. Mótair shioncrónacha.

  3. Mótair Líneach.



Tá difríocht idir an dá chineál mótair seo sa chaoi a soláthraítear excitation réimse an rotor mar seo a leanas:

Maidir le mótair ionduchtaithe, níl aon excitation rotor a chuirtear i bhfeidhm go seachtrach, agus ina ionad sin ionduchtar sruth isteach i bhfoirceannadh an rotor mar gheall ar réimse maighnéadach an statóra rothlaigh.

Maidir le mótair shioncrónacha, cuirtear excitation páirce i bhfeidhm ar fhoirceannadh an rotor. Mar thoradh ar an difríocht seo i excitation réimse tá difríochtaí i dtréithe mótair, as a dtagann riachtanais éagsúla cosanta agus rialaithe do gach cineál mótair.


1- Mótar ionduchtaithe


Is iad mótair ionduchtaithe na mótair is coitianta a úsáidtear le haghaidh trealamh éagsúla sa tionscal.

Mótar Ionduchtaithe: Mar a thugtar air toisc go spreagtar an voltas sa rotor (mar sin ní gá scuaba a bheith ann), ach chun go dtarlóidh sé seo, ní mór don rothlú ná don rotor an réimse maighnéadach a dhéanamh ar luas níos ísle ionas go mbeidh voltas spreagtha ann.

Dá bhrí sin tá téarma nua ag teastáil chun cur síos a dhéanamh ar an mótar ionduchtaithe arb é an duillín é.


An duillín:


Ní féidir chasmhóimint tiomána a bheith ann ach má tá sruth spreagtha sa bhfáinne scáthú. Déantar é a chinneadh ag an sruth sa bhfáinne agus ní féidir leis a bheith ann ach má tá éagsúlacht flosc sa bhfáinne. Dá bhrí sin, ní mór go mbeadh difríocht sa luas sa bhfáinne scáthú agus sa réimse rothlach. Sin é an fáth go dtugtar “mótar asincrónach” ar mhótar leictreach a oibríonn de réir an phrionsabail a thuairiscítear thuas.

Tugtar “duillín” (í) ar an difríocht idir an luas sioncrónach (Nanna) agus luas an fháinne scáthú (N) agus léirítear é mar chéatadán den luas sioncrónach.

S=(Nsyn - Nm) / Nsyn

Cá bhfuil an duillín? Tá duillín ar cheann de na hathróga is tábhachtaí i rialú agus oibriú meaisíní ionduchtaithe.

s=0: má ritheann an rotor ag luas sioncrónach.

s=1: má tá an rotor ina stad.

s is –ve: má ritheann an rotor ag luas os cionn an luas sioncrónach.

s is + ve: má ritheann an rotor ag luas faoi bhun an luas sioncrónach.



Buntáistí:

  1. Dearadh simplí, garbh, ar phraghas íseal, cothabháil éasca.

  2. Raon leathan rátálacha cumhachta: each-chumhacht codánach go 10 MW.

  3. Rith go bunúsach ag luas tairiseach ó aon ualach go hualach iomlán.

  4. Braitheann a luas ar mhinicíocht na foinse cumhachta.

  5. An mótar is mó a bhfuil tóir air inniu sa raon capall-chumhachta íseal agus meánach.

  6. An-láidir i dtógáil.

  7. Tar éis DC Motors a athsholáthar i gceantair nach féidir DC Motors traidisiúnta a úsáid mar thimpeallachtaí mianadóireachta nó pléascacha As dhá chineál ag brath ar thógáil mótair; Cage Iora nó Fáinne Duillín.



Míbhuntáistí:

  1. Ní furasta rialú luais inathraithe a bheith agat.

  2. Teastaíonn tiomáint leictreonach cumhachta minicíochta inathraithe chun an rialú luais is fearr a fháil.

  3. Ritheann an chuid is mó acu le fachtóir cumhachta atá ar tí titim.



Prionsabal na hoibríochta:


  • Is gnách go mbíonn an statóir ceangailte leis an eangach agus, dá bhrí sin, déantar an statóir a mhaighnéadú.

  • Gearrann réimse maighnéadach Stator foirceannadh an rotor agus táirgeann sé voltas spreagtha i bhfoirceannadh an rotor.

  • Toisc go bhfuil foirceannadh an rotor gearr-chiorcaidithe, maidir le cage iora agus rotor créachta, agus sreafaí srutha spreagtha i bhfoirceannadh an rotor.

  • Táirgeann sruth an rotor réimse maighnéadach eile.

  • Déantar chasmhóimint a tháirgeadh mar thoradh ar idirghníomhaíocht an dá réimse maighnéadacha sin.




Tógáil:


Tá dhá phríomhchuid ag mótar ionduchtaithe

1- Stator


Stator Mótair Ionduchtaithe


Is é seo an chuid gluaisteáin den mhótar. Tá fáinne plátaí tanaí cruach sileacain (timpeall 0.5mm ar tiús) i gcorp in iarann ​​teilgthe nó cóimhiotal éadrom. Déantar na plátaí a insliú óna chéile trí ocsaídiú nó vearnais inslithe. Laghdaíonn “lannú” an chiorcaid mhaighnéadaigh caillteanais le hysteresis agus sruthanna eddy.

Tá bearnaí ag na plátaí do na foirceannadh statóra a thabharfaidh an réimse rothlach chun luí isteach air (trí fhoirceannadh do mhótar 3 chéim). Tá roinnt cornaí i ngach foirceannadh. Cinneann an bealach a gceanglaítear na cornaí le chéile líon na mbeirteanna cuaillí ar an mótar agus mar sin luas an uainíochta.



2- Rotor


Seo an chuid soghluaiste den mhótar. Cosúil le ciorcad maighnéadach an statóra, is éard atá ann plátaí cruachta atá inslithe óna chéile agus sorcóir a fhoirmiú atá eochair don seafta mótair.


Cineálacha Mótair Ionduchtaithe


Cineálacha Mótair Ionduchtaithe

Aicmítear mótair ionduchtaithe de réir an Chineál Rotor mar seo a leanas:

Rotor A- Cage Iora:






Rotor Iora-Cage


Is éard atá ann barraí seoltaí tiubha atá leabaithe i sliotáin chomhthreomhara. Déantar na barraí seo a chiorcad gearr ag an dá cheann ag úsáid fáinní gearrchiorcaid.



Rotor Créachta B-:


Rotor Créachta



Tá foirceannadh dáilte trí chéim, dhá chiseal aige. Tá sé créachtaithe don oiread cuaillí agus atá ag an statóir. Tá na trí chéim sreangaithe go hinmheánach agus tá na foircinn eile ceangailte le fáinní duillín suite ar seafta le scuaba ina luí orthu.


Is féidir gach ceann den dá chineál mótair Ionduchtaithe thuas a aicmiú ina dhá phríomhghrúpa mar seo a leanas:


I- Mótair ionduchtaithe aon phas:


Níl ach foirceannadh statóra amháin acu seo, oibríonn siad le soláthar cumhachta aon phas, tá rotor cage iora acu, agus teastaíonn gléas uathu chun an mótar a thosú. Is é seo an cineál mótair is coitianta a úsáidtear i bhfearais tí, mar shampla lucht leanúna, meaisíní níocháin agus triomadóirí éadaí, agus le haghaidh iarratas ar suas le 3 go 4 each-chumhacht.

Tagann mótair ionduchtaithe aon phas le rótar créachta a bhfuil tréithe tosaigh agus luasghéaraithe den scoth aige, agus tá siad an-oiriúnach d’Oibreoirí Luach, Feidhmchláir Mótair Feirme, Ardaitheoirí, Meaisíní Cothabhála Urlár, Comhbhrúiteoirí Aeir, Trealamh Níocháin, agus Trealamh Mianadóireachta.


Mótair ionduchtaithe trí chéim:


Is é an soláthar cothromaithe trí chéim a tháirgeann an réimse maighnéadach rothlach. Tá cumais ardchumhachta ag na mótair seo, is féidir leo cage iora nó rótair chréachta a bheith acu (cé go bhfuil rótar cage iora ag 90%), agus tá siad féin-thosaithe. Meastar go bhfuil thart ar 70% de mhótair sa tionscal den chineál seo, go n-úsáidtear iad, mar shampla, i gcaidéil, comhbhrúiteoirí, criosanna iompair, líonraí leictreacha tromshaothair, agus meilteoirí. Tá siad ar fáil i 1/3 do na céadta rátálacha capall-chumhachta.


Anois, lig dúinn an chéad aicmiú de mhótair ionduchtaithe a fheiceáil bunaithe ar na cineálacha thuas:


1- Céim Aonair, Cage Iora, Mótar Ionduchtaithe:


Tá go leor cineálacha sa chatagóir seo mar a thaispeántar san íomhá thíos.



Mótair Ionduchtaithe cuaille scáthaithe


Prionsabal na tógála agus na hoibríochta:


Mótair Ionduchtaithe cuaille scáthaithe


Níl ach príomhfhoirceannadh amháin ag mótair cuaille scáthaithe agus níl aon foirceannadh ag tosú. Ag tosú tá dearadh á úsáid a lúbann lúb copair leanúnach timpeall ar chuid bheag de gach cuaille mótair. Scáthaíonn sé seo an chuid sin den chuaille, rud a fhágann go dtéann an réimse maighnéadach sa limistéar scáthaithe taobh thiar den réimse sa limistéar gan scáth. Faigheann imoibriú an dá réimse an seafta a rothlú.


Buntáistí:

  1. Toisc nach bhfuil an foirceannadh cuaille scáthaithe in ann tús a chur le foirceannadh, lasc tosaigh, nó toilleoir, tá sé simplí go leictreach agus saor.

  2. Ní féidir an luas a rialú ach trí voltas éagsúil, nó trí fhoirceannadh il-sconna.

  3. Go meicniúil, ceadaíonn an tógáil mótair cuaille scáthaithe táirgeadh ardtoirte.

  4. De ghnáth, meastar gur mótair “indiúscartha” iad seo, rud a chiallaíonn go bhfuil siad i bhfad níos saoire iad a athsholáthar ná a dheisiú.


Míbhuntáistí:

  1. Is gnách gurb é a chasmhóimint tosaigh íseal 25% go 75% den chasmhóimint rátáilte.

  2. Is mótar duillín ard é le luas reatha 7% go 10% faoi bhun an luas sioncrónach.

  3. Go ginearálta, tá éifeachtúlacht an chineáil mhótair seo an-íseal (faoi bhun 20%).


Iarratais:
Oireann an costas tosaigh íseal do mhótair an chuaille scáthaithe d’iarratais ar each-chumhacht íseal nó ar dhleacht éadrom. B’fhéidir gurb é an úsáid is mó a bhaineann siad as lucht leanúna illuais le haghaidh úsáide tí. Ach tá mótair cuaille scáthaithe praiticiúil mar gheall ar an gcuid is mó den úsáid thionsclaíoch nó tráchtála de bharr na chasmhóiminte íseal, na héifeachtúlachta íseal, agus na ngnéithe meicniúla nach bhfuil chomh láidir sin, áit a bhfuil rátaí rothaíochta níos airde nó dleacht leanúnach mar ghnáthnós.


Sa chéad Ábhar eile, leanfaidh mé ar aghaidh ag míniú cineálacha eile de Chéim Aonair, Mótar Ionduchtaithe Cage Iora. Mar sin, coinnigh ort le do thoil.


Glaoigh Linn
Glaoigh Linn