Suure võimsusega harjadeta mootor. "harjadeta mootorid" haridusprogramm ja disain. Harjadeta masinate omadused

Avaldatud 11.04.2014

Regulaatori ahel

Ahel on tinglikult jagatud kaheks osaks: vasakpoolne on loogikaga mikrokontroller, parempoolne on toiteosa. Toitesektsiooni saab muuta töötama erineva võimsusega või erineva toitepingega mootoritega.

Kontroller - ATMEGA168. Gurmaanid võivad öelda, et piisaks ja ATMEGA88, A AT90PWM3- see oleks rohkem nagu Feng Shui. Tegin just esimese regulaatori "vastavalt Feng Shuile". Kui sul on võimalus kandideerida AT90PWM3- see on kõige sobivam valik. Kuid minu ideede jaoks ei piisanud 8 kilobaidist mälust kindlasti. Seega kasutasin mikrokontrollerit ATMEGA168.

See skeem oli mõeldud katsestendiks. Millele pidi looma universaalse reguleeritava regulaatori erinevate harjadeta mootorite “kaliibriga” töötamiseks: nii anduritega kui ka ilma asendianduriteta. Selles artiklis kirjeldan regulaatori püsivara skeemi ja tööpõhimõtet harjadeta mootorite juhtimiseks Halli anduritega ja ilma.

Toitumine

Toiteahel on eraldi. Kuna võtmedraiverid nõuavad 10 V kuni 20 V toiteallikat, kasutatakse 12 V toiteallikat. Mikrokontrolleri toiteallikaks on DC-DC muundur, mis on kokku pandud mikroskeemile. Võite kasutada lineaarset regulaatorit, mille väljundpinge on 5 V. Eeldatakse, et pinge VD võib olla 12 V ja kõrgem ning seda piiravad võtmedraiveri ja klahvide endi võimalused.

PWM ja võtmesignaalid

Väljapääsu juures OC0B(PD5) mikrokontroller U1 PWM signaal genereeritakse. See siseneb lülititesse JP2, JP3. Nende lülititega saate valida PWM-i rakendamise võimaluse klahvidele (ülemine, alumine või kõik klahvid). Diagrammil lüliti JP2 on seatud asendisse PWM-signaali edastamiseks ülemistele klahvidele. Lüliti JP3 diagrammil on seatud asendisse, et keelata PWM-signaali tarnimine alumistele klahvidele. Pole raske arvata, et kui lülitate PWM-i ülemistel ja alumistel klahvidel välja, saame väljundis püsiva “täiskiiruse edasi”, mis võib mootori või regulaatori prügikasti lõhkuda. Seetõttu ärge unustage pea sisse lülitada, neid vahetades. Kui te selliseid katseid ei vaja – ja teate, millistele klahvidele PWM-i rakendate ja millistele mitte, siis ärge lihtsalt lülitusi tehke. Pärast PWM-i lülitusi suunatakse signaal loogikaelementide “&” sisenditesse ( U2, U3). Sama loogika võtab vastu 6 signaali mikrokontrolleri kontaktidelt PB0..PB5, mis on 6 klahvi juhtsignaalid. Seega loogilised elemendid ( U2, U3) kehtestavad juhtsignaalidele PWM-signaali. Kui olete kindel, et rakendate PWM-i näiteks ainult alumistele lülititele, siis tarbetuid elemente ( U2) saab vooluringist välja jätta ja mikrokontrolleri vastavad signaalid saata võtmedraiveritele. Need. signaalid ülemiste klahvide draiveritele lähevad otse mikrokontrollerist ja alumistele - loogikaelementide kaudu.

Tagasiside (mootori faasipinge jälgimine)

Mootori faasipinge W,V,U takistuslike jaoturite kaudu W – (R17, R25), V – (R18, R24), U – (R19, R23) jõuda kontrolleri sisendisse ADC0(PC0), ADC1 (PC1), ADC2 (PC2). Neid kontakte kasutatakse komparaatori sisenditena. (Punktis kirjeldatud näites AVR444.pdf ettevõttest Atmel ei kasutata komparaatoreid, vaid pinge mõõtmist ADC (ADC) abil. Ma loobusin sellest meetodist, kuna ADC muundamise aeg ei võimaldanud kiireid mootoreid.) Takistusjagurid valitakse nii, et mikrokontrolleri sisendile rakendatav pinge ei ületaks lubatud pinget. Sel juhul jagatakse takistid 10K ja 5K 3-ga. St. Kui mootor töötab 12 V pingega. tarnitakse mikrokontrollerile 12V*5K/(10K+5K)=4V. Võrdluspinge (sisend AIN1) toidetakse poolelt mootori toitepingest läbi jagaja ( R5, R6, R7, R8). Pange tähele, et takistid ( R5, R6) nimiväärtuses on samad kui ( R17, R25), (R18, R24),(R19, ​​R23). Lisaks vähendatakse pinge jaguriga poole võrra R7, R8, mille järel läheb jalga AIN1 mikrokontrolleri sisemine komparaator. Lüliti JP1 võimaldab lülitada võrdluspinge takistite tekitatud keskpunkti pingele ( R20, R21, R22). Seda tehti katseteks ja see ei õigustanud ennast. Kui pole vaja, JP1, R20, R21, R22 saab diagrammist välja jätta.

Halli andurid

Kuna regulaator on universaalne, peab see anduritega mootori kasutamisel vastu võtma signaale Halli anduritelt. Eeldatakse, et Halli andurid on diskreetset tüüpi SS41. Samuti on võimalik kasutada teist tüüpi diskreetse väljundiga andureid. Takistite kaudu võetakse vastu kolme anduri signaalid R11, R12, R13 lülititel JP4, JP5, JP6. Takistid R16, R15, R14 toimivad tõmbetakistitena. C7, C8, C9- filtrikondensaatorid. lülitid JP4, JP5, JP6 mootori tagasiside tüüp on valitud. Lisaks lülitite asendi muutmisele kontrolleri programmiseadetes peate määrama sobiva mootoritüübi ( Andurita või Sensoriga).

Analoogsignaali mõõtmised

Sissepääsu juures ADC5 (PC5) läbi jagaja R5, R6 mootori toitepinge. Seda pinget juhib mikrokontroller.

Sissepääsu juures ADC3 (PC3) vooluandurilt võetakse vastu analoogsignaal. vooluandur ACS756SA. See on Halli efektil põhinev vooluandur. Selle anduri eeliseks on see, et see ei kasuta šunti, mis tähendab, et selle sisetakistus on nullilähedane, seega ei teki sellele soojust. Lisaks on anduri väljund analoog 5 V piires, seetõttu suunatakse see ilma igasuguse muundamiseta mikrokontrolleri ADC sisendisse, mis lihtsustab vooluahelat. Kui vajate suure voolumõõtmisvahemikuga andurit, asendate lihtsalt olemasoleva anduri uuega, ilma vooluringi üldse muutmata.

Kui soovite kasutada šunti koos järgneva võimendusskeemiga, sobitage - palun.

Käsusignaalid

Mootori kiiruse signaal potentsiomeetrilt RV1 siseneb sisendisse ADC4 (PC4). Pöörake tähelepanu takistile R9- see šunteerib signaali juhtme katkemise korral potentsiomeetrile.

Lisaks on sissepääs RC signaal, mida kasutatakse üldiselt kaugjuhitavates mudelites. Juhtsisendi valik ja selle kalibreerimine toimub kontrolleri tarkvara seadistustes.

UART liides

Signaalid TX, RX kasutatakse kontrolleri reguleerimiseks ja kontrolleri oleku info väljastamiseks - mootori pöörlemissagedus, vool, toitepinge jne. Kontrolleri konfigureerimiseks saab selle ühendada arvuti USB-porti kasutades . Seadistamine toimub mis tahes terminaliprogrammi kaudu. Näiteks: Hüperterminal või Kitt .

muud

Samuti on pöördkontaktid - mikrokontrolleri väljund PD3. Kui need kontaktid suletakse enne mootori käivitamist, pöörleb mootor vastupidises suunas.

Väljundiga on ühendatud regulaatori olekut teavitav LED PD4.

Võimsusosa

Kasutatud võtmedraiverid IR2101. Sellel draiveril on üks eelis - madal hind. Sobib nõrkvoolusüsteemidele, võimsatele klahvidele IR2101 jääb nõrgaks. Üks draiver juhib kahte N-kanaliga MOSFET-transistori (ülemine ja alumine). Meil on vaja kolme sellist kiipi.

Klahvid tuleb valida sõltuvalt mootori toiteallika maksimaalsest voolust ja pingest (klahvide ja draiverite valikule on pühendatud eraldi artikkel). Diagramm näitab IR540, tegelikkuses kasutasime K3069. K3069 mõeldud pingele 60V ja voolule 75A. See on selge liialdus, aga ma sain neid suurtes kogustes tasuta (soovin ka teile sellist õnne).

Kondensaator C19ühendatud paralleelselt toiteakuga. Mida suurem on selle võimsus, seda parem. See kondensaator kaitseb akut ülepingete eest ja võtmeid oluliste pingelanguste eest. Selle kondensaatori puudumisel on teil vähemalt klahvidega probleeme. Kui ühendate aku otse VD- säde võib hüpata. sädemekustutustakisti R32 kasutatakse akuga ühendamisel. Ühendab kohe – "patareid, siis teeni" + "kontaktile Antispark. Vool voolab läbi takisti ja laeb kondensaatorit aeglaselt. C19. Mõne sekundi pärast ühendage aku kontakt VD. 12 V toitega ei saa Antisparki teha.

Püsivara võimalused

• võimalus juhtida mootoreid anduritega ja ilma;
• anduriteta mootori puhul on kolme tüüpi käivitus: ilma algpositsiooni määramata; algpositsiooni määratlusega; kombineeritud;
• andurita mootori faasi edasiliikumise nurga seadmine 1 kraadi sammuga;
• võimalus kasutada ühte kahest võrdlussisendist: 1-analoog, 2-RC;
• sisendsignaalide kalibreerimine;
• mootori tagurpidikäik;
• regulaatori reguleerimine UART pordi kaudu ja andmete saamine regulaatorilt töö ajal (kiirus, vool, aku pinge);
• PWM sagedus 16, 32 KHz.
• PWM-signaali taseme seadistamine mootori käivitamiseks;
• aku pinge juhtimine. Kaks künnist: piir ja piir. Kui aku pinge langeb piirläveni, väheneb mootori pöörlemissagedus. Kui langeb alla piirväärtuse, toimub täielik peatumine;
• mootori voolu juhtimine. Kaks künnist: piir ja piir;
• reguleeritav sõidusignaali summuti;
• klahvide surnud aja määramine

Regulaatori töö

Kaasamine

Regulaatori ja mootori toitepinge on eraldi, seega võib tekkida küsimus: millises järjekorras pinget rakendada. Soovitan anda regulaatori ahelale pinget. Ja seejärel ühendage toiteallikas mootoriga. Kuigi teist probleemide jada ei tekkinud. Vastavalt sellele ei olnud ka pinge samaaegsel tarnimisel probleeme.

Pärast sisselülitamist annab mootor 1 lühikese piiksu (kui heli pole välja lülitatud), lülitub sisse ja LED põleb pidevalt. Regulaator on tööks valmis.

Mootori käivitamiseks suurendage seadistussignaali väärtust. Seadeväärtuse potentsiomeetri kasutamisel käivitub mootor siis, kui seadeväärtuse pinge jõuab ligikaudu 0,14 V. Vajadusel saab sisendsignaali kalibreerida, mis võimaldab kasutada varasemaid juhtpinge vahemikke. Vaikimisi on seadeväärtuse siiber seatud. Seadistussignaali järsu hüppega tõuseb mootori pöörlemiskiirus sujuvalt. Amortisaatoril on asümmeetriline omadus. Lähtestamine toimub viivitamata. Vajadusel saab siibrit reguleerida või täielikult välja lülitada.

käivitada

Andurita mootori käivitamine toimub seadistustes määratud käivituspinge tasemega. Käivitamise hetkel ei oma gaasihoova asend tähtsust. Kui käivituskatse ebaõnnestub, korratakse käivituskatset, kuni mootor hakkab normaalselt pöörlema. Kui mootor ei käivitu 2-3 sekundi jooksul, lõpetage proovimine, eemaldage gaas ja jätkake regulaatori reguleerimisega.

Kui mootor seiskub või rootor on mehaaniliselt kinni kiilunud, aktiveerub kaitse ja regulaator proovib mootorit taaskäivitada.

Mootori käivitamine Halli anduritega toimub ka mootori käivitamise seadistuste abil. Need. kui annate anduritega mootori käivitamiseks täisgaasi, annab regulaator käivitusseadetes määratud pinge. Ja alles pärast seda, kui mootor hakkab pöörlema, rakendatakse täispinget. See on sensoriga mootorite puhul mõnevõrra ebatavaline, kuna selliseid mootoreid kasutatakse peamiselt veomootoritena ja sellisel juhul võib olla raske saavutada käivitamisel maksimaalset pöördemomenti. Sellel regulaatoril on aga funktsioon, mis kaitseb mootorit ja regulaatorit rikke eest, kui mootor on mehaaniliselt kinni jäänud.

Töötamise ajal väljastab kontroller UART-pordi kaudu andmeid mootori pöörlemissageduse, voolutugevuse ja aku pinge kohta järgmises vormingus:

E: minimaalne aku pinge: maksimaalne aku pinge: maksimaalne vool: mootori pöörlemiskiirus (rpm) A: praegune aku pinge: praegune vool: praegune mootori pöörlemiskiirus (rpm)

Andmed väljastatakse umbes 1-sekundiliste intervallidega. Edastuskiirus pordis 9600.

Regulaatori seadistus

Kontrolleri konfigureerimiseks ühendage see arvutiga, kasutades . Edastuskiirus pordis 9600.

Regulaatori üleminek reguleerimisrežiimile toimub siis, kui regulaator on sisse lülitatud, kui potentsiomeetri seadistussignaal on suurem kui null. Need. Regulaatori seadistusrežiimi lülitamiseks keerake seadistuspotentsiomeetri nuppu ja seejärel lülitage regulaator sisse. Terminal kuvab viipa sümboli " > “. Seejärel saate käske sisestada.

Kontroller aktsepteerib järgmisi käske (erinevates püsivara versioonides võivad seadistuste ja käskude komplekt erineda):

h- käskude loendi kuvamine;
? - väljundseaded;
c– sõidusignaali kalibreerimine;
d– Seadete lähtestamine tehaseseadetele.

meeskond" ? ” prindib terminali kõigi saadaolevate sätete ja nende väärtuste loendi. Näiteks:

motor.type=0 motor.magnets=12 motor.angle=7 motor.start.type=0 motor.start.time=10 pwm=32 pwm.start=15 pwm.min=10 voltage.limit=128 voltage.cutoff =120 current.limit=200 current.cutoff=250 system.sound=1 system.input=0 system.damper=10 system.deadtime=1

Soovitud sätet saate muuta järgmise käsuga:

<настройка>=<значение>

Näiteks:

pwm.start=15

Kui käsk anti õigesti, rakendatakse ja salvestatakse säte. Praeguseid seadeid saate kontrollida pärast nende muutmist käsuga " ? “.

Analoogsignaalide (pinge, voolu) mõõtmised teostatakse mikrokontrolleri ADC abil. ADC töötab 8-bitises režiimis. Mõõtmistäpsust alahinnatakse teadlikult, et tagada vastuvõetav analoogsignaali teisendusmäär. Vastavalt sellele väljastab kontroller kõik analoogväärtused 8-bitise numbrina, st. 0 kuni 255.

Seadete eesmärk:

Seadete loend, nende kirjeldus:

Parameeter	Kirjeldus	Tähendus
mootori tüüp	mootori tüüp	0-andurita; 1-Anduriga
mootori magnetid	Magnetite arv mootori rootoris. Seda kasutatakse ainult mootori pöörlemissageduse arvutamiseks.	0..255, tk.
mootori nurk	Faasi edasiliikumise nurk. Kasutatakse ainult andurita mootorite jaoks.	0..30, kraadi
mootor.käivitustüüp	Alustamise tüüp. Kasutatakse ainult andurita mootorite jaoks.	0-ilma rootori asendit määramata; 1-koos rootori asendi määramisega; 2-kombineeritud;
mootor.käivitusaeg	Algusaeg.	0...255, ms
pwm	PWM sagedus	16, 32, kHz
pwm.start	PWM väärtus (%) mootori käivitamiseks.	0..50 %
pwm.min	PWM-i minimaalse väärtuse väärtus (%), mille juures mootor pöörleb.	0..30 %
pinge piirang	Aku pinge, mille juures piirata mootorile antavat võimsust. Näidatud ADC näitudes.	0..255*
pinge.katkestus	Aku pinge, mille juures mootor välja lülitada. Näidatud ADC näitudes.	0..255*
voolupiirang	Voolu, mille juures mootorile toidetakse, tuleks piirata. Näidatud ADC näitudes.	0..255**
voolu katkestus	Vool, mille juures mootor tuleks välja lülitada. Näidatud ADC näitudes.	0..255**
süsteem.heli	Lubage / keelake mootori helisignaal	0-puuetega; 1-lubatud;
süsteem.sisend	Käsusignaal	0-potentsiomeeter; 1-RC signaal;
süsteem.siiber	Sisend summutus	0..255, kokkuleppelised ühikud
süsteem.surnud aeg	Võtmete surnud aja väärtus mikrosekundites	0..2, µs

* – 8-bitise analoog-digitaalmuunduri arvväärtus.
Arvutatakse järgmise valemi järgi: ADC = (U*R6/(R5+R6))*255/5
Kus: U- pinge voltides; R5, R6 on jaotustakistite takistus oomides.

Harjadeta alalisvoolumootori (BCDM) tööpõhimõte on tuntud juba väga pikka aega ning harjadeta mootorid on alati olnud huvitav alternatiiv traditsioonilistele lahendustele. Vaatamata sellele on sellised elektrimasinad leidnud tehnoloogias laialdast rakendust alles 21. sajandil. Otsustavaks teguriks laialdasel kasutuselevõtul oli BDKP ajami juhtimiselektroonika kulude mitmekordne vähendamine.

Probleemid kollektori mootoriga

Põhimõtteliselt on iga elektrimootori ülesanne elektrienergia muundamine mehaaniliseks energiaks. Elektrimasinate projekteerimisel on kaks peamist füüsikalist nähtust:

Mootor on konstrueeritud nii, et igal magnetil tekitatud magnetväljad interakteeruvad alati üksteisega, andes rootorile pöörlemise. Traditsiooniline alalisvoolumootor koosneb neljast põhiosast:

• staator (magnetirõngaga fikseeritud element);
• ankur (mähistega pöörlev element);
• Süsiharjad;
• koguja.

See konstruktsioon näeb ette armatuuri ja kommutaatori pöörlemise samal võllil fikseeritud harjade suhtes. Vool liigub allikast läbi vedruga harjade, et tagada hea kontakt kommutaatoriga, mis jaotab elektrit armatuuri mähiste vahel. Viimases indutseeritud magnetväli interakteerub staatori magnetitega, mis paneb staatori pöörlema.

Traditsioonilise mootori peamiseks puuduseks on see, et harjade mehaanilist kontakti ei ole võimalik saavutada ilma hõõrdumiseta. Kiiruse kasvades muutub probleem selgemaks. Kollektori koost kulub aja jooksul ja lisaks sellele on see altid sädemete tekkeks ning suudab ümbritsevat õhku ioniseerida. Seega, hoolimata valmistamise lihtsusest ja madalatest kuludest, sellistel elektrimootoritel on mõned ületamatud puudused:

• harja kulumine;
• elektrilised häired sädemete tekitamise tagajärjel;
• maksimaalse kiiruse piirangud;
• raskused pöörleva elektromagneti jahutamisel.

Protsessoritehnoloogia ja jõutransistoride välimus võimaldas disaineritel loobuda mehaanilisest lülitusplokist ning muuta rootori ja staatori rolli alalisvoolu elektrimootoris.

BDKP tööpõhimõte

Harjadeta elektrimootoris täidab erinevalt eelkäijast mehaanilise lüliti rolli elektrooniline muundur. See võimaldab rakendada BDKP "seest-välja" ahelat - selle mähised asuvad staatoril, mis välistab vajaduse kollektori järele.

Teisisõnu, peamine põhimõtteline erinevus klassikalise mootori ja BDCT vahel on see, et statsionaarsete magnetite ja pöörlevate mähiste asemel koosneb viimane statsionaarsetest mähistest ja pöörlevatest magnetitest. Hoolimata asjaolust, et lülitus ise toimub sarnaselt, on selle füüsiline rakendamine harjadeta draivides palju keerulisem.

Peamine probleem on harjadeta mootori täpne juhtimine, mis eeldab üksikute mähisektsioonide ümberlülitamise õiget järjestust ja sagedust. See probleem on konstruktiivselt lahendatav ainult siis, kui on võimalik pidevalt määrata rootori hetkeasendit.

Elektroonikaga töötlemiseks vajalikud andmed saadakse kahel viisil:

• võlli absoluutse asukoha tuvastamine;
• staatori mähistes indutseeritud pinge mõõtmine.

Juhtimise rakendamiseks esimesel viisil kasutatakse kõige sagedamini kas optilisi paare või staatori külge kinnitatud Halli andureid, mis reageerivad rootori magnetvoole. Selliste süsteemide peamine eelis võlli asukoha kohta teabe kogumisel on nende jõudlus isegi väga madalatel kiirustel ja puhkeolekus.

Anduriteta juhtimine mähiste pinge hindamiseks nõuab rootori vähemalt minimaalset pöörlemist. Seetõttu on sellistes konstruktsioonides ette nähtud mootori käivitamise režiim kuni pöörete arvuni, mille puhul saab hinnata mähiste pinget ja puhkeolekut testitakse, analüüsides magnetvälja mõju läbivatele katsevooluimpulssidele. poolid.

Kõigist nendest disainiraskustest hoolimata koguvad harjadeta mootorid oma jõudluse ja kollektsionääridele kättesaamatud omaduste tõttu üha enam populaarsust. Lühike loetelu BDKP peamistest eelistest klassikaliste ees näeb välja järgmine:

• harja hõõrdumise tõttu puudub mehaaniline energiakadu;
• töö võrdlev müramatus;
• pöörlemise kiirendamise ja aeglustamise lihtsus tänu rootori väikesele inertsile;
• pöörlemisjuhtimise täpsus;
• jahutuse korraldamise võimalus soojusjuhtivuse tõttu;
• võime töötada suurel kiirusel;
• vastupidavus ja töökindlus.

Kaasaegne rakendus ja väljavaated

On palju seadmeid, mille tööaja pikendamine on kriitilise tähtsusega. Sellistes seadmetes on BDCT kasutamine alati õigustatud, hoolimata nende suhteliselt kõrgest maksumusest. Need võivad olla vee- ja kütusepumbad, kliimaseadmete ja mootorite jahutusturbiinid jne. Harjadeta mootoreid kasutatakse paljudes elektrisõidukite mudelites. Praegu on harjadeta mootorid pälvinud autotööstuses tõsist tähelepanu.

BDKP-d sobivad ideaalselt väikestele ajamitele, mis töötavad rasketes tingimustes või suure täpsusega: söötjad ja lintkonveierid, tööstusrobotid, positsioneerimissüsteemid. On valdkondi, kus vaieldamatult domineerivad harjadeta mootorid: kõvakettad, pumbad, vaiksed ventilaatorid, väikesed seadmed, CD/DVD-draivid. Väike kaal ja suur võimsus on teinud BDCT-st ka kaasaegsete akukäsitööriistade tootmise aluse.

Võib öelda, et elektriajamite vallas tehakse praegu märkimisväärseid edusamme. Digielektroonika jätkuv hinnalangus on loonud trendi harjadeta mootorite laialdasele kasutuselevõtule traditsiooniliste mootorite asemel.

Harjadeta mootorid on tänapäeval üsna levinud. Neid seadmeid kasutatakse kõige sagedamini koos elektriajamiga. Neid võib leida ka erinevatel külmutusseadmetel. Tööstussektoris on nad seotud küttesüsteemidega.

Lisaks paigaldatakse tavalistele kliimaseadme ventilaatoritele harjadeta modifikatsioonid. Tänapäeval on turul palju mudeleid nii anduritega kui ka ilma. Samas on muudatused vastavalt regulaatorite tüübile üsna erinevad. Selle probleemi üksikasjalikumaks mõistmiseks on aga vaja uurida lihtsa mootori ehitust.

Harjadeta mudelseade

Kui arvestada tavalist kolmefaasilist harjadeta mootorit, siis on sellesse paigaldatud vask-tüüpi induktiivpool. Staatoreid kasutatakse nii laia laiusega kui ka impulssidega. Nende hambad on erineva suurusega. Nagu varem mainitud, on mudeleid nii anduritega kui ka ilma nendeta.

Staatori fikseerimiseks kasutatakse plokke. Induktsiooniprotsess ise toimub staatori mähise tõttu. Kõige sagedamini kasutatakse bipolaarset tüüpi rootoreid. Neil on terassüdamikud. Magnetite kinnitamiseks mudelitel on spetsiaalsed sooned. Harjadeta mootori otsene juhtimine toimub regulaatorite abil, mis asuvad staatoril. Välismähise pingega varustamiseks paigaldatakse seadmetesse isoleerivad väravad.

Kahekohalised mudelid

Kogujata el. seda tüüpi mootoreid kasutatakse sageli külmutusseadmetes. Samas sobivad neile väga mitmesugused kompressorid. Keskmiselt võib mudeli võimsus ulatuda 3 kW-ni. Harjadeta mähismootori vooluahel sisaldab enamasti vaskmähisega topelttüüpi. Staatorid on paigaldatud ainult impulss. Olenevalt tootjast võib hammaste pikkus varieeruda. Andureid kasutatakse nii elektri- kui ka induktiivset tüüpi. Küttesüsteemide puhul on need muudatused halvad.

Samuti tuleb meeles pidada, et harjadeta mootorite südamikud on peamiselt terasest. Samal ajal kasutatakse magnetite jaoks mõeldud sooni üsna laialt ja need asuvad üksteisele väga lähedal. Tänu sellele võib seadmete sagedus olla kõrge. Selliste modifikatsioonide regulaatorid valitakse enamasti ühe kanaliga.

Kolmekohalised modifikatsioonid

Kolmebitine harjadeta mootor sobib suurepäraselt ventilatsioonisüsteemide jaoks. Tema andurid on tavaliselt elektrilist tüüpi. Sellisel juhul on mähised paigaldatud üsna laialt. Tänu sellele toimub induktsiooniprotsess kiiresti. Sellisel juhul sõltub seadme sagedus staatorist. Mähis on enamasti vase tüüpi.

Kolmekohalised harjadeta mootorid taluvad maksimaalset pinget 20 V tasemel. Türistori modifikatsioonid on tänapäeval üsna haruldased. Samuti tuleb märkida, et sellistes konfiguratsioonides olevaid magneteid saab paigaldada nii rootoriplaadi välis- kui ka siseküljele.

Tee-seda-ise neljakohalised modifikatsioonid

Neljabitise harjadeta mootori valmistamine oma kätega on täiesti lihtne. Selleks peate esmalt ette valmistama soontega plaadi. Metalli paksus peaks sel juhul olema ligikaudu 2,3 ​​mm. Sellises olukorras olevad sooned peavad olema 1,2 cm kaugusel.Kui arvestada lihtsa mudeliga, siis tuleks valida mähis läbimõõduga 3,3 cm. Samal ajal peab see taluma lävipinget 20 V juures.

Seadme padjad on enamasti valitud terasest. Sel juhul sõltub palju rootori plaadi suurusest. Staatorit ennast tuleb kasutada topeltmähisega. Sel juhul on oluline valmistada terastüüpi südamik. Kui arvestada muudatusi ilma regulaatoriteta, saate harjadeta mootori kokkupaneku lõpule viia, paigaldades isoleeriva värava. Sellisel juhul tuleb seadme kontaktid viia plaadi välisküljele. Tavalise ventilaatori jaoks sobivad sellised harjadeta mudelid ideaalselt.

ABP2 regulaatoriga seadmed

Seda tüüpi regulaatoritega harjadeta mootor on tänapäeval väga populaarne. Need süsteemid sobivad kõige paremini kliimaseadmete jaoks. Neid kasutatakse laialdaselt ka külmutusseadmete tööstuses. Nad on võimelised töötama erineva sagedusega elektriajamitega. Nende mähised on enamasti paigaldatud topelttüüpi. Sellisel juhul võib staatorid leida ainult impulssidena. Laiuskraadide modifikatsioonid ei ole omakorda väga levinud.

Selle seeria regulaatoritega harjadeta mootorite andureid kasutatakse ainult induktiivselt. Sel juhul saab seadme sagedust jälgida kuvasüsteemiga. Padjad paigaldatakse reeglina kontaktitüüpi ja neid saab paigaldada otse staatoriplaadile. Harjadeta mootori kontroller võimaldab sel juhul sagedust üsna sujuvalt muuta. See protsess toimub väljundpinge parameetri muutmisega. Üldiselt on need modifikatsioonid väga kompaktsed.

AVR5 regulaatoritega mootorid

Seda regulaatoriga harjadeta mootorite seeriat kasutatakse tööstuses sageli erinevate elektriseadmete juhtimiseks. Majapidamisseadmetes paigaldatakse see üsna harva. Selliste harjadeta modifikatsioonide omadust võib nimetada suurenenud sageduseks. Samal ajal on nende jaoks lihtne võimsusparameetrit muuta. Nende modifikatsioonide poolid on väga mitmekesised. Samuti tuleb märkida, et magnetid paigaldatakse kõige sagedamini rootori kasti välisküljele.

Sulgureid kasutatakse peamiselt isoleeritud tüüpi. Neid saab paigaldada nii staatorikarbi kui ka südamiku külge. Üldiselt on seadme reguleerimine üsna kiire. Siiski tuleks arvesse võtta ka selliste süsteemide puudusi. Esiteks on need seotud voolukatkestustega madalatel sagedustel. Samuti on oluline mainida, et seda tüüpi mudelitel on üsna suur energiatarve. Samas ei sobi seadmed integreeritud elektriajamite juhtimiseks.

ABT6 juhtnuppude kasutamine

Seda tüüpi harjadeta mootori kiiruse regulaatorite järele on tänapäeval suur nõudlus. Selle eripära võib julgelt nimetada mitmekülgsuseks. Regulaatorid paigaldatakse reeglina harjadeta mootoritele, mille võimsus ei ületa 2 kW. Samal ajal sobivad need seadmed ideaalselt ventilatsioonisüsteemide juhtimiseks. Kontrollereid saab sel juhul paigaldada mitmel viisil.

Signaali edastuskiirus sõltub sel juhul juhtimissüsteemi tüübist. Kui arvestada türistori modifikatsioone, on neil üsna kõrge juhtivus. Siiski on neil harva probleeme magnetiliste häiretega. Seda tüüpi mudelit on üsna raske iseseisvalt kokku panna. Sellises olukorras valitakse aknaluugid kõige sagedamini isoleerimata.

Halli efekti anduritega mudelid

Halli anduri harjadeta mootoreid kasutatakse laialdaselt kütteseadmetes. Samal ajal sobivad need erinevate klasside elektriajamitele. Otseselt kasutatakse ainult ühe kanaliga regulaatoreid. Seadmes olevad poolid on paigaldatud vase tüüpi. Sel juhul sõltub mudeli hammaste suurus ainult tootjast. Otse seadmete padjad valitakse kontaktitüübiks. Praeguseks on andurid kõige sagedamini paigaldatud staatori poolele. Turul on aga ka madalama asukohaga mudeleid. Sel juhul on harjadeta mootori mõõtmed veidi suured.

Madala sagedusega modifikatsioonid

Madala sagedusega harjadeta mootorit kasutatakse tänapäeval aktiivselt tööstuses. Samas sobib see ideaalselt sügavkülmikusse. Selle efektiivsuse parameeter on keskmiselt 70%. Mudelite aknaluugid kasutatakse kõige sagedamini koos isolaatoritega. Samal ajal on türistori modifikatsioonid meie ajal üsna tavalised.

Juhtsüsteeme kasutab ABP seeria. Sel juhul sõltub mudeli sagedus südamiku tüübist ja mitte ainult. Samuti tuleb meeles pidada, et on olemas topeltrootoriga mudeleid. Sellisel juhul asuvad magnetid piki plaati. Staatoreid kasutatakse kõige sagedamini vaskmähistega. Samas on anduritega madala sagedusega harjadeta mootorid väga haruldased.

Kõrgsageduslikud mootorid

Neid modifikatsioone peetakse resonantselektriajamite jaoks kõige populaarsemaks. Tööstuses on sellised mudelid üsna levinud. Nende andurid on paigaldatud nii elektrooniliselt kui ka induktiivselt. Sel juhul paiknevad mähised kõige sagedamini plaadi välisküljel. Rootorid on paigaldatud nii horisontaal- kui ka vertikaalasendisse.

Selliste seadmete sageduse otsene muutmine toimub kontrollerite kaudu. Need on reeglina paigaldatud keeruka kontaktsüsteemiga. Otseselt kasutatakse startereid ainult topelttüüpi. Juhtsüsteemid omakorda sõltuvad harjadeta seadme võimsusest.

Alalisvoolumootor on elektrimootor, mis töötab alalisvooluga. Vajadusel hankige suhteliselt väikese kiirusega suure pöördemomendiga mootor. Struktuurselt on Inrunners lihtsamad tänu sellele, et fikseeritud staator võib olla korpusena. Selle külge saab paigaldada kinnitusseadmeid. Outrunnerite puhul pöörleb kogu välimine osa. Mootor on kinnitatud fikseeritud telje või staatori osadega. Mootoriratta puhul toimub kinnitus staatori fikseeritud teljele, juhtmed juhitakse staatorisse läbi õõnsa telje, mille telg on väiksem kui 0,5 mm.

Vahelduvvoolumootorit nimetatakse vahelduvvooluga töötav elektrimootor. Vahelduvvoolumootoreid on järgmist tüüpi:

Samuti on olemas UKD (universaalne kommutaatormootor), millel on töörežiimi funktsioon nii vahelduv- kui alalisvoolul.

Teist tüüpi mootor on samm-mootor, millel on piiratud arv rootoripositsioone. Rootori teatud näidatud asend fikseeritakse vajalike vastavate mähiste toitega. Kui toitepinge eemaldatakse ühest mähisest ja kantakse üle teistele, toimub üleminekuprotsess teise asendisse.

Vahelduvvoolumootor, kui toiteallikaks on kommertsvõrk, tavaliselt ei saavuta kiirused üle kolme tuhande pöörde minutis. Sel põhjusel, kui on vaja saada kõrgemaid sagedusi, kasutatakse kollektormootorit, mille lisaeelisteks on kergus ja kompaktsus, säilitades samal ajal vajaliku võimsuse.

Mõnikord kasutatakse ka spetsiaalset ülekandemehhanismi, mida nimetatakse kordajaks, mis muudab seadme kinemaatilised parameetrid vajalikele tehnilistele näitajatele. Kollektorisõlmed hõivavad mõnikord kuni poole kogu mootori ruumist, nii et vahelduvvoolumootoreid vähendatakse sagedusmuunduri kasutamise ja mõnikord kuni kuni suurendatud sagedusega võrgu olemasolu tõttu ja nende mõõtmed on kergemad. 400 Hz.

Iga asünkroonse vahelduvvoolumootori ressurss on märgatavalt suurem kui kollektoril. See on kindlaks määratud mähiste ja laagrite isolatsiooni olek. Inverteri ja rootori asendianduri kasutamisel peetakse sünkroonmootorit klassikalise kollektormootori elektrooniliseks analoogiks, mis toetab alalisvoolu tööd.

Harjadeta alalisvoolumootor. Üldteave ja seadme seade

Harjadeta alalisvoolumootorit nimetatakse ka kolmefaasiliseks harjadeta mootoriks. Tegemist on sünkroonseadmega, mille tööpõhimõte põhineb isesünkroniseeritud sagedusregulatsioonil, tänu millele juhitakse staatori magnetvälja vektorit (alates rootori asendist).

Seda tüüpi mootorikontrollereid toidab sageli alalispinge, sellest ka nimi. Ingliskeelses tehnilises kirjanduses nimetatakse harjadeta mootorit PMSM või BLDC.

Harjadeta mootor loodi peamiselt optimeerimiseks mis tahes alalisvoolumootorüldiselt. Sellise seadme ajamile esitati väga kõrgeid nõudmisi (eriti kiirele, täpse positsioneerimisega mikrodraivile).

Võib-olla viis see selliste spetsiifiliste alalisvooluseadmete, harjadeta kolmefaasiliste mootorite, mida nimetatakse ka BLDT-deks, kasutamiseni. Oma konstruktsioonilt on need peaaegu identsed vahelduvvoolu sünkroonmootoritega, kus magnetrootori pöörlemine toimub tavalises lamineeritud staatoris kolmefaasiliste mähiste juuresolekul ning pöörete arv sõltub staatori pingest ja koormustest. Rootori teatud koordinaatide alusel lülitatakse erinevad staatori mähised.

Harjadeta alalisvoolumootorid võivad eksisteerida ilma eraldi anduriteta, kuid mõnikord on need rootoril olemas, näiteks Halli andur. Kui seade töötab ilma lisaandurita, siis staatori mähised toimivad kinnituselemendina. Siis tekib vool magneti pöörlemise tõttu, kui rootor indutseerib staatori mähises EMF-i.

Kui üks mähistest on välja lülitatud, mõõdetakse indutseeritud signaali ja töödeldakse seda edasi, kuid selline tööpõhimõte on ilma signaalitöötlusprofessorita võimatu. Kuid sellise elektrimootori tagurdamiseks või pidurdamiseks pole sillaahelat vaja - piisab, kui staatori mähistele suunata juhtimpulsse vastupidises järjekorras.

VD-s (lülitatud mootoris) asub püsimagneti kujul olev induktiivpool rootoril ja armatuuri mähis on staatoril. Lähtudes rootori asendist, moodustub kõigi mähiste toitepinge elektrimootor. Kasutamisel sellistes kollektori konstruktsioonides täidab selle funktsiooni klapimootoris pooljuhtlüliti.

Peamine erinevus sünkroonsete ja harjadeta mootorite vahel on viimaste isesünkroniseerimine DPR-i abil, mis määrab rootori ja välja proportsionaalse pöörlemissageduse.

Kõige sagedamini leiab harjadeta alalisvoolumootorit rakendust järgmistes valdkondades:

staator

See seade on klassikalise disainiga ja sarnaneb asünkroonse masina samale seadmele. Kompositsioon sisaldab vasest mähisesüdamik(panetakse ümber perimeetri soontesse), mis määrab faaside arvu ja korpuse. Tavaliselt piisab pöörlemiseks ja isekäivitamiseks siinus- ja koosinusfaasist, kuid sageli tehakse klapimootor kolmefaasiliseks ja isegi neljafaasiliseks.

Vastupidise elektromotoorjõuga elektrimootorid jagunevad vastavalt staatori mähise mähise tüübile kahte tüüpi:

• sinusoidne vorm;
• trapetsikujuline kuju.

Vastavate mootoritüüpide puhul muutub ka elektrifaasivool vastavalt toiteviisile sinusoidaalselt või trapetsiaalselt.

Rootor

Tavaliselt on rootor valmistatud kahe kuni kaheksa pooluste paariga püsimagnetitest, mis omakorda vahelduvad põhjast lõunasse või vastupidi.

Rootori valmistamisel on kõige levinumad ja odavamad ferriitmagnetid, kuid nende puuduseks on madal magnetilise induktsiooni tase Seetõttu asendavad seda materjali nüüd mitmesuguste haruldaste muldmetallide elementide sulamitest valmistatud seadmed, kuna need võivad pakkuda kõrget magnetinduktsiooni, mis omakorda võimaldab rootori suurust vähendada.

DPR

Rootori asendiandur annab tagasisidet. Vastavalt tööpõhimõttele jaguneb seade järgmisteks alamliikideks:

• induktiivne;
• fotoelektriline;
• Halli efekti andur.

Viimane tüüp on selle tõttu kõige populaarsem peaaegu absoluutsed inertsiaalsed omadused ja võimalus vabaneda tagasisidekanalite viivitusest rootori asendi järgi.

Kontrollsüsteem

Juhtsüsteem koosneb toitelülititest, mõnikord ka türistoritest või jõutransistoridest, sealhulgas isoleeritud väravast, mis viib vooluinverteri või pingeinverteri kogumiseni. Kõige sagedamini rakendatakse nende võtmete haldamise protsessi kasutades mikrokontrollerit, mis nõuab mootori juhtimiseks tohutul hulgal arvutusoperatsioone.

Toimimispõhimõte

Mootori töö seisneb selles, et kontroller lülitab teatud arvu staatori mähiseid nii, et rootori ja staatori magnetväljade vektor on risti. PWM-iga (impulsi laiuse modulatsioon) kontroller juhib mootorit läbivat voolu ja reguleerib rootorile avaldatavat pöördemomenti. Selle mõjumomendi suuna määrab vektorite vahelise nurga märk. Arvutustes kasutatakse elektrikraadi.

Lülitamine peaks toimuma nii, et Ф0 (rootori ergutusvoog) hoitakse armatuuri voo suhtes konstantsena. Sellise ergastuse ja armatuurivoolu vastasmõjul tekib pöördemoment M, mis kipub rootorit keerama ja paralleelselt tagama ergastuse ja armatuuri voolu kokkulangevuse. Rootori pöörlemise ajal aga lülituvad rootori asendianduri mõjul erinevad mähised, mille tulemusena pöördub armatuurivoog järgmise sammu poole.

Sellises olukorras tekkiv vektor nihkub ja jääb rootori voo suhtes paigale, mis omakorda tekitab mootori võllile vajaliku pöördemomendi.

Mootori juhtimine

Harjadeta alalisvoolu elektrimootori kontroller reguleerib rootorile mõjuvat momenti muutes impulsi laiusmodulatsiooni väärtust. Ümberlülitamist juhitakse ja teostatakse elektrooniliselt, erinevalt tavalisest harjatud alalisvoolumootorist. Levinud on ka juhtimissüsteemid, mis rakendavad töövoo jaoks impulsi laiuse modulatsiooni ja impulsi laiuse reguleerimise algoritme.

Vektorjuhtimisega mootorid pakuvad suurimat teadaolevat valikut isekiiruse reguleerimiseks. Selle kiiruse reguleerimine ja vooühenduse hoidmine nõutaval tasemel on tingitud sagedusmuundurist.

Vektorjuhtimisel põhineva elektriajami reguleerimise tunnuseks on juhitavate koordinaatide olemasolu. Need on fikseeritud süsteemis ja muudetakse pöörlevaks, tuues esile konstantse väärtuse, mis on proportsionaalne vektori kontrollitavate parameetritega, mille tõttu moodustub juhttoiming ja seejärel vastupidine üleminek.

Vaatamata sellise süsteemi kõikidele eelistele kaasneb sellega ka puudus, mis seisneb laias vahemikus kiiruse reguleerimise seadme juhtimise keerukuses.

Eelised ja miinused

Tänapäeval on paljudes tööstusharudes seda tüüpi mootorite järele suur nõudlus, sest harjadeta alalisvoolumootor ühendab endas peaaegu kõik mittekontaktsete ja muud tüüpi mootorite parimad omadused.

Harjadeta mootori vaieldamatud eelised on:

Vaatamata märkimisväärsele positiivsele, harjadeta alalisvoolumootor sellel on ka mõned puudused:

Eeltoodu ja piirkonna moodsa elektroonika vähearengu põhjal peavad paljud endiselt otstarbekaks kasutada tavalist sagedusmuunduriga asünkroonmootorit.

Kolmefaasiline harjadeta alalisvoolumootor

Seda tüüpi mootoritel on suurepärane jõudlus, eriti kui seda teostatakse asendiandurite abil. Kui takistusmoment muutub või pole üldse teada ja ka siis, kui seda on vaja saavutada suurem käivitusmoment kasutatakse anduri juhtimist. Kui andurit ei kasutata (tavaliselt ventilaatorites), kaob juhtimine vajaduse juhtmega side järele.

Kolmefaasilise harjadeta mootori juhtimise omadused ilma asendiandurita:

Juhtimisfunktsioonid kolmefaasiline harjadeta mootor asendikooderiga Halli efekti anduri näitel:

Järeldus

Harjadeta alalisvoolumootoril on palju eeliseid ja see on väärt valik kasutamiseks nii spetsialistile kui ka lihtsale võhikule.

Majapidamis- ja meditsiiniseadmed, lennukite modelleerimine, gaasi- ja naftajuhtmete torude sulgemisajamid – see ei ole harjadeta alalisvoolumootorite (BD) rakenduste täielik loetelu. Vaatame nende elektromehaaniliste ajamite seadet ja tööpõhimõtet, et paremini mõista nende eeliseid ja puudusi.

Üldinfo, seade, ulatus

Üks põhjusi, miks huvi DB vastu on, on suurenenud vajadus täpse positsioneerimisega kiirete mikromootorite järele. Selliste ajamite sisemine struktuur on näidatud joonisel 2.

Riis. 2. Harjadeta mootori seade

Nagu näete, on konstruktsioon rootor (armatuur) ja staator, esimesel on püsimagnet (või mitu kindlas järjekorras paigutatud magnetit) ja teine ​​on varustatud magnetvälja loomiseks mähistega (B).

Tähelepanuväärne on see, et need elektromagnetilised mehhanismid võivad olla kas sisemise ankruga (seda tüüpi konstruktsiooni on näha joonisel 2) või välised (vt joonis 3).

Riis. 3. Disain välise ankruga (outrunner)

Sellest tulenevalt on igal kujundusel konkreetne ulatus. Sisearmatuuriga seadmed on suure pöörlemiskiirusega, seetõttu kasutatakse neid jahutussüsteemides, droonide elektrijaamadena jne. Välisrootori ajamid kasutatakse seal, kus on vajalik täpne positsioneerimine ja vastupidavus pöördemomendi ülekoormustele (robootika, meditsiiniseadmed, CNC-masinad jne).

Toimimispõhimõte

Erinevalt teistest ajamitest, näiteks asünkroonsest vahelduvvoolumasinast, on DB tööks vajalik spetsiaalne kontroller, mis lülitab mähised sisse nii, et armatuuri ja staatori magnetvälja vektorid on kummagi suhtes ortogonaalsed. muud. See tähendab, et tegelikult reguleerib draiveriseade DB armatuurile mõjuvat pöördemomenti. See protsess on selgelt näidatud joonisel 4.

Nagu näete, on armatuuri iga liikumise jaoks vaja läbi viia harjadeta mootori staatorimähis teatud kommutatsioon. See tööpõhimõte ei võimalda pöörlemist sujuvalt juhtida, kuid võimaldab kiiresti hoogu juurde saada.

Erinevused harjadeta ja harjadeta mootorite vahel

Kollektortüüpi ajam erineb BD-st nii konstruktsiooniomaduste (vt. joon. 5.) kui ka tööpõhimõtte poolest.

Riis. 5. A - kollektori mootor, B - harjadeta

Vaatame disaini erinevusi. Joonisel 5 on näha, et kollektortüüpi mootori rootoril (1 joonisel 5) on erinevalt harjadeta mootorist lihtsa mähisskeemiga mähised ja staatorile on paigaldatud püsimagnetid (tavaliselt kaks) (2 joonisel fig. . 5). Lisaks on võllile paigaldatud kollektor, mille külge on ühendatud harjad, mis toidavad pinget armatuuri mähistele.

Kirjeldage lühidalt kollektormasinate tööpõhimõtet. Kui ühele mähisele on rakendatud pinge, siis see ergastub ja tekib magnetväli. See suhtleb püsimagnetitega, mis paneb ankru ja sellele asetatud kollektori pöörlema. Selle tulemusena antakse teisele mähisele toide ja tsükkel kordub.

Selle konstruktsiooniga armatuuri pöörlemissagedus sõltub otseselt magnetvälja intensiivsusest, mis omakorda on otseselt võrdeline pingega. See tähendab, et kiiruse suurendamiseks või vähendamiseks piisab võimsustaseme suurendamisest või vähendamisest. Ja ümberpööramiseks on vaja polaarsust vahetada. See juhtimismeetod ei vaja spetsiaalset kontrollerit, kuna sõidukontrolleri saab valmistada muutuva takisti baasil ja tavaline lüliti töötab inverterina.

Harjadeta mootorite disainifunktsioone käsitlesime eelmises jaotises. Nagu mäletate, on nende ühendamiseks vaja spetsiaalset kontrollerit, ilma milleta nad lihtsalt ei tööta. Samal põhjusel ei saa neid mootoreid kasutada generaatoritena.

Samuti väärib märkimist, et mõnedes seda tüüpi ajamites jälgitakse tõhusama juhtimise tagamiseks rootori positsioone Halli andurite abil. See parandab oluliselt harjadeta mootorite omadusi, kuid toob kaasa niigi kalli disaini kulude tõusu.

Kuidas käivitada harjadeta mootor?

Seda tüüpi ajami töötamiseks on vaja spetsiaalset kontrollerit (vt joonis 6). Ilma selleta on käivitamine võimatu.

Riis. 6. Harjadeta mootorikontrollerid modelleerimiseks

Sellist seadet pole mõtet ise kokku panna, odavam ja usaldusväärsem on osta valmis seade. Saate selle valida järgmiste PWM-kanali draiveritele omaste omaduste järgi:

• Maksimaalne lubatud vool, see omadus on antud seadme normaalseks tööks. Üsna sageli märgivad tootjad selle parameetri mudeli nimes (näiteks Phoenix-18). Mõnel juhul antakse tipprežiimile väärtus, mida kontroller suudab mitu sekundit säilitada.
• Maksimaalne nimipinge pidevaks tööks.
• Kontrolleri sisemiste ahelate takistus.
• Lubatud pöörete arv, näidatud p/min. Sellest väärtusest kõrgemal ei luba kontroller pöörlemist suurendada (piirang rakendatakse tarkvara tasemel). Pange tähele, et kiirus on alati antud 2-pooluseliste ajamite jaoks. Kui pooluste paare on rohkem, jagage väärtus nende arvuga. Näiteks on näidatud arv 60 000 p / min, seetõttu on 6-magnetilise mootori pöörlemiskiirus 60 000 / 3 = 20 000 p / min.
• Loodud impulsside sagedus, enamiku kontrollerite puhul on see parameeter vahemikus 7–8 kHz, kallimad mudelid võimaldavad parameetri ümber programmeerida, suurendades seda 16 või 32 kHz-ni.

Pange tähele, et esimesed kolm omadust määravad andmebaasi mahu.

Harjadeta mootori juhtimine

Nagu eespool mainitud, juhitakse ajami mähiste kommuteerimist elektrooniliselt. Ümberlülitamise aja määramiseks jälgib juht Halli andurite abil armatuuri asendit. Kui ajam pole selliste detektoritega varustatud, võetakse arvesse ühendamata staatorimähistes tekkivat tagumist EMF-i. Kontroller, mis tegelikult on riistvara-tarkvara kompleks, jälgib neid muudatusi ja määrab lülitusjärjestuse.

Kolmefaasiline harjadeta alalisvoolumootor

Enamik andmebaase on teostatud kolmefaasilise kujundusega. Sellise ajami juhtimiseks on kontrolleril alalisvoolu kolmefaasiline impulssmuundur (vt joonis 7).

Joonis 7. DB pinge diagrammid

Selgitamaks, kuidas selline harjadeta mootor töötab, tuleks vaadelda joonist 4 koos joonisega 7, kus on näidatud kordamööda kõik ajami töö etapid. Paneme need kirja:

1. Mähistele "A" antakse positiivne impulss, "B" aga negatiivne impulss, mille tulemusel armatuur liigub. Andurid salvestavad selle liikumise ja annavad signaali järgmiseks kommutatsiooniks.
2. Mähis "A" lülitatakse välja ja positiivne impulss läheb "C"-le ("B" jääb muutumatuks), seejärel antakse signaal järgmisele impulsside komplektile.
3. "C" peal - positiivne, "A" - negatiivne.
4. "B" ja "A" teoste paar, mis saavad positiivseid ja negatiivseid impulsse.
5. Positiivne impulss rakendatakse uuesti "B" ja negatiivne impulss "C".
6. Mähised "A" lülitatakse sisse (+ on kaasas) ja negatiivset impulssi korratakse "C" peal. Seejärel tsükkel kordub.

Juhtimise näilises lihtsuses on palju raskusi. Järgmiste impulsside tekitamiseks on vaja mitte ainult jälgida armatuuri asendit, vaid ka reguleerida pöörlemiskiirust, reguleerides voolu mähistes. Lisaks peaksite valima kiirenduse ja aeglustuse jaoks kõige optimaalsemad parameetrid. Samuti väärib märkimist, et kontroller peab olema varustatud plokiga, mis võimaldab selle tööd juhtida. Sellise multifunktsionaalse seadme välimus on näha joonisel 8.

Riis. 8. Multifunktsionaalne harjadeta mootori kontroller

Eelised ja miinused

Elektrilisel harjadeta mootoril on palju eeliseid, nimelt:

• Kasutusiga on palju pikem kui tavalistel kollektori kolleegidel.
• Kõrge efektiivsusega.
• Kiire seadistamine maksimaalsele pöörlemiskiirusele.
• See on võimsam kui CD.
• Sädemete puudumine töö ajal võimaldab ajamit kasutada tuleohtlikes tingimustes.
• Täiendavat jahutust pole vaja.
• Lihtne toiming.

Vaatame nüüd miinuseid. Märkimisväärne puudus, mis andmebaaside kasutamist piirab, on nende suhteliselt kõrge hind (arvestades draiveri hinda). Ebamugavuste hulgas on andmebaasi võimatus kasutada ilma draiverita isegi lühiajaliseks aktiveerimiseks, näiteks jõudluse kontrollimiseks. Probleemide parandamine, eriti kui on vaja tagasikerida.