Дэлхийн эрчим хүчний хэрэглээний бараг тал хувийг мотор хэрэглэдэг тул моторын өндөр үр ашиг нь дэлхийн эрчим хүчний асуудлыг шийдвэрлэх хамгийн үр дүнтэй арга хэмжээ гэж нэрлэгддэг.
Ерөнхийдөө энэ нь соронзон орон дотор урсах гүйдлийн улмаас үүссэн хүчийг эргэлтийн үйлдэл болгон хувиргах үйлдлийг хэлдэг бөгөөд өргөн утгаараа шугаман үйлдлийг мөн багтаадаг.Хөдөлгүүрээр тэжээгддэг цахилгаан тэжээлийн төрлөөс хамааран тогтмол гүйдлийн мотор ба хувьсах гүйдлийн мотор гэж хувааж болно.Хөдөлгүүрийн эргэлтийн зарчмын дагуу үүнийг дараахь ангилалд хувааж болно.(тусгай мотороос бусад)
Хувьсах гүйдлийн хөдөлгүүр Brushed мотор: Өргөн хэрэглэгддэг унадаг моторыг ерөнхийд нь DC мотор гэж нэрлэдэг.Гүйдлийг солихын тулд "сойз" (статор тал) ба "коммутатор" (арматурын тал) гэж нэрлэгддэг электродууд дараалан холбогдож, эргэлтийн үйлдлийг гүйцэтгэдэг.Сойзгүй тогтмол гүйдлийн мотор: Түүнд сойз болон коммутатор хэрэггүй, харин гүйдэл солих, эргэлтийг гүйцэтгэхийн тулд транзистор гэх мэт солих функцуудыг ашигладаг.Stepper мотор: Энэ мотор нь импульсийн хүчээр синхроноор ажилладаг тул үүнийг импульсийн мотор гэж нэрлэдэг.Түүний онцлог нь байршил тогтоох ажиллагааг хялбархан хэрэгжүүлэх явдал юм.Асинхрон мотор: Хувьсах гүйдэл нь статорыг эргэлдэгч соронзон орон үүсгэдэг бөгөөд энэ нь роторыг индукцийн гүйдэл үүсгэж, түүний харилцан үйлчлэлийн дор эргэлддэг.Хувьсах гүйдлийн хөдөлгүүр Синхрон мотор: хувьсах гүйдэл нь эргэлтийн соронзон орон үүсгэж, соронзон туйлтай ротор нь таталцлын улмаас эргэлддэг.Эргэлтийн хурд нь тэжээлийн давтамжтай синхрончлогддог.
Гүйдэл, соронзон орон ба хүчний талаар Юуны өмнө моторын зарчмын дараах тайлбарыг хөнгөвчлөхийн тулд гүйдэл, соронзон орон, хүчний талаархи үндсэн хууль/дүрмүүдийг авч үзье.Хэдийгээр дурсах мэдрэмж байдаг ч соронзон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байнга ашиглахгүй бол энэ мэдлэгийг мартах нь амархан байдаг.
Мотор хэрхэн эргэдэг вэ?1) мотор нь соронзон болон соронзон хүчний тусламжтайгаар эргэлддэг.Эргэдэг голтой байнгын соронзны эргэн тойронд ① соронзыг эргүүлэх (эргэдэг соронзон орон үүсгэх), ② N туйл ба S туйлуудын өөр өөр туйлууд татан, ижил түвшний түлхэх зарчмын дагуу, ③ соронзыг эргэдэг гол нь эргэх болно.
Утасны дотор урсаж буй гүйдэл нь түүний эргэн тойронд эргэлдэх соронзон орон (соронзон хүч) үүсгэдэг бөгөөд ингэснээр соронз эргэдэг бөгөөд энэ нь үнэндээ үүнтэй ижил үйл ажиллагааны төлөв юм.
Түүнчлэн утсыг ороомогт ороох үед соронзон хүч нийлэгжиж, том соронзон орны урсгал (соронзон урсгал) үүсч, улмаар N туйл ба S туйл үүсдэг.Үүнээс гадна ороомог хэлбэртэй дамжуулагч руу төмрийн голыг оруулснаар соронзон орны шугамууд дамжин өнгөрөхөд хялбар болж, илүү хүчтэй соронзон хүчийг бий болгодог.2) Бодит эргэдэг мотор Энд эргэдэг цахилгаан машиныг практик арга болгон гурван фазын хувьсах гүйдэл ба ороомог ашиглан эргэдэг соронзон орныг бий болгох аргыг нэвтрүүлсэн.(Гурван фазын хувьсах гүйдэл нь 120 фазын интервалтай хувьсах гүйдлийн дохио юм.) Төмөр цөмийг тойруулан ороомогуудыг гурван фаз болгон хуваадаг ба U фазын ороомог, V фазын ороомог, W фазын ороомог нь 120 фазын интервалтайгаар байрладаг. 120. Өндөр хүчдэлтэй ороомог нь N туйл үүсгэдэг ба бага хүчдэлтэй ороомог нь S туйл үүсгэдэг.Фаз бүр нь синусын долгионы дагуу өөрчлөгддөг тул ороомог тус бүрээс үүссэн туйл (N туйл, S туйл) ба түүний соронзон орон (соронзон хүч) өөрчлөгдөнө.Энэ үед N туйл үүсгэдэг ороомогуудыг хараад U фазын ороомог → V фазын ороомог → W фазын ороомог → U фазын ороомог гэсэн дарааллаар сольж, эргэлддэг.Бага оврын моторын бүтэц Дараах зурагт шаталсан мотор, сойзтой тогтмол гүйдлийн мотор, сойзгүй тогтмол гүйдлийн моторын ерөнхий бүтэц, харьцуулалтыг үзүүлэв.Эдгээр моторын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь голчлон ороомог, соронз, ротор юм.Үүнээс гадна янз бүрийн төрлөөс шалтгаалан тэдгээрийг ороомог тогтмол төрөл, соронзтой тогтмол төрөл гэж хуваадаг.
Энд сойз тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн соронз нь гадна талд бэхлэгдсэн бөгөөд ороомог нь дотроо эргэлддэг.Сойз ба коммутатор нь ороомог руу тэжээл өгч, одоогийн чиглэлийг өөрчлөх үүрэгтэй.Энд сойзгүй моторын ороомог гадна талдаа бэхлэгдсэн бөгөөд соронз нь дотроо эргэлддэг.Хөдөлгүүрийн янз бүрийн төрлөөс шалтгаалан үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ижил байсан ч бүтэц нь өөр өөр байдаг.Үүнийг хэсэг бүрт дэлгэрэнгүй тайлбарлах болно.Бийртэй мотор Сойз моторын бүтэц Загварт ихэвчлэн хэрэглэгддэг унадаг тогтмол гүйдлийн моторын дүр төрх, энгийн хоёр туйлтай (хоёр соронз) гурван оролттой (гурван ороомог) моторын тэсэрсэн бүдүүвч диаграммыг доор харуулав.Магадгүй олон хүн моторыг задалж, соронзыг нь гаргаж авсан туршлагатай байх.Эндээс харахад сойз тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн байнгын соронз нь тогтмол, сойз тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн ороомог нь дотоод төвийг тойрон эргэлдэж чаддаг.Тогтмол талыг "статор" гэж нэрлэдэг бөгөөд эргэлддэг талыг "ротор" гэж нэрлэдэг.
Сойзны моторыг эргүүлэх зарчим ① Анхны төлөвөөс цагийн зүүний эсрэг эргүүлэх А ороомог нь дээд талд байгаа бөгөөд цахилгаан тэжээлийг сойз руу холбож, зүүн тал нь (+), баруун тал нь (-) байна.Зүүн сойзоос том гүйдэл нь коммутатороор дамжин ороомог А руу урсдаг.Энэ нь А ороомгийн дээд хэсэг (гадна) нь S туйл болдог бүтэц юм.А ороомгийн гүйдлийн 1/2 нь зүүн сойзоос В ороомог руу, С ороомог руу А ороомгийн эсрэг чиглэлд урсдаг тул В ороомог ба С ороомгийн гадна тал нь сул N туйл болж хувирдаг (хэмжээнд бага зэрэг жижиг үсгээр тэмдэглэгдсэн). зураг).Эдгээр ороомогт үүссэн соронзон орон ба соронзны түлхэлт, таталцлын нөлөөгөөр ороомог цагийн зүүний эсрэг эргэдэг.② цагийн зүүний эсрэг дахин эргүүлнэ.Дараа нь А ороомог цагийн зүүний эсрэг 30 градусаар эргэлддэг төлөвт баруун сойз нь хоёр коммутатортой харьцдаг гэж үздэг.А ороомгийн гүйдэл нь зүүн сойзноос баруун сойз руу тасралтгүй урсах ба ороомгийн гадна тал нь S туйлыг хадгалдаг.А ороомогтой ижил гүйдэл нь В ороомогоор урсах ба В ороомгийн гадна тал нь илүү хүчтэй N туйл болж хувирдаг.С ороомгийн хоёр үзүүр нь сойзоор богино холболттой байдаг тул гүйдэл урсахгүй, соронзон орон үүсэхгүй.Энэ тохиолдолд ч гэсэн энэ нь цагийн зүүний эсрэг эргэлтийн хүчинд өртөх болно.③-аас ④ хүртэл дээд ороомог нь зүүн тийш хөдөлж буй хүчийг тасралтгүй хүлээн авч, доод ороомог нь баруун тийш хөдөлж буй хүчийг тасралтгүй хүлээн авч, цагийн зүүний эсрэг эргэлддэг.Ороомог 30 градус тутамд ③ ба ④ хүртэл эргэх үед ороомог төв хэвтээ тэнхлэгээс дээш байрлах үед ороомгийн гадна тал нь S туйл болно;Ороомог доор байрлах үед N туйл болж, энэ хөдөлгөөн давтагдана.Өөрөөр хэлбэл, дээд ороомог нь зүүн тийш хөдөлж, доод ороомог нь баруун тийш (хоёулаа цагийн зүүний эсрэг) хөдөлдөг хүчд дахин дахин өртдөг.Энэ нь роторыг үргэлж цагийн зүүний эсрэг эргүүлэхэд хүргэдэг.Хэрэв тэжээлийн эх үүсвэр нь эсрэг талын зүүн сойз (-) ба баруун сойз (+) -д холбогдсон бол ороомогт эсрэг чиглэлтэй соронзон орон үүсэх тул ороомогт үйлчлэх хүчний чиглэл мөн эсрэгээр, цагийн зүүний дагуу эргэдэг. .Үүнээс гадна цахилгаан тэжээл тасарсан үед сойз моторын роторыг эргүүлэх соронзон орон байхгүй тул эргэхээ болино.Гурван фазын бүрэн долгионы сойзгүй мотор Гурван фазын бүрэн долгионы сойзгүй моторын харагдах байдал, бүтэц
Гурван фазын бүрэн долгионы сойзгүй моторын ороомгийн холболтын дотоод бүтцийн диаграмм ба эквивалент хэлхээ Дараа нь дотоод бүтцийн бүдүүвч диаграмм ба ороомгийн холболтын эквивалент хэлхээний диаграмм байна.Дотоод бүтцийн диаграмм нь 2 туйлтай (2 соронз) 3 оролттой (3 ороомог) моторын энгийн жишээ юм.Энэ нь ижил тооны шон, үүртэй сойз моторын бүтэцтэй төстэй боловч ороомгийн тал нь тогтмол, соронз нь эргэлдэж чаддаг.Мэдээжийн хэрэг, сойз байхгүй.Энэ тохиолдолд ороомог нь Y холболтын аргыг ашигладаг бөгөөд хагас дамжуулагч элементийг ороомог руу гүйдэл өгөхөд ашигладаг бөгөөд эргэлдэх соронзны байрлалын дагуу гүйдлийн орох, гарах урсгалыг хянадаг.Энэ жишээнд Холл элементийг соронзонгийн байрлалыг илрүүлэхэд ашигладаг.Холл элемент нь ороомогуудын хооронд байрладаг бөгөөд соронзон орны хүч чадлын дагуу үүссэн хүчдэлийг илрүүлж, байрлалын мэдээлэл болгон ашигладаг.Өмнө өгөгдсөн FDD булны моторын зураг дээр ороомог ба ороомгийн хооронд байрлалыг илрүүлэх Hall элемент (ороомогоос дээш) байгааг харж болно.Холл элемент нь сайн мэддэг соронзон мэдрэгч юм.Соронзон орны хэмжээг хүчдэлийн хэмжээ болгон хувиргаж, соронзон орны чиглэлийг эерэг ба сөрөг байдлаар илэрхийлж болно.
Гурван фазын бүрэн долгионы сойзгүй моторын эргэлтийн зарчим Дараа нь сойзгүй моторын эргэлтийн зарчмыг ① ~ ⑥ алхамуудын дагуу тайлбарлах болно.Ойлгомжтой болгохын тулд байнгын соронзыг дугуйгаас тэгш өнцөгт хүртэл хялбаршуулсан болно.① Гурван фазын ороомогт ороомог 1-ийг цагийн 12 цагийн чиглэлд, ороомог 2-ыг цагийн 4 цагийн чиглэлд, ороомог 3-ыг 8-д тогтооно. цагийн цагийн чиглэл.2 туйлтай байнгын соронзны N туйл зүүн талд, S туйл баруун талд байх ба энэ нь эргэх боломжтой.1-р ороомог руу Io гүйдэл урсаж, ороомгийн гадна талд S туйлын соронзон орон үүсгэнэ.Io/2 гүйдэл нь ороомог 2 ба ороомог 3-аас урсаж ороомгийн гадна талд N туйлтай соронзон орон үүсгэдэг.Ороомог 2 ба ороомог 3-ын соронзон орныг вектороор нийлэгжүүлэх үед N туйлтай соронзон орон доошоо үүснэ, энэ нь нэг ороомогоор гүйдэл дамжих үед үүссэн соронзон орны хэмжээнээс 0.5 дахин их, мөн соронзонд нэмэхэд N туйлтай соронзон орон үүсдэг. 1-ийн ороомгийн талбар, энэ нь 1.5 дахин их болно.Энэ нь байнгын соронзтой харьцуулахад 90 өнцөг бүхий нийлмэл соронзон орон үүсгэх бөгөөд ингэснээр хамгийн их эргүүлэх хүчийг бий болгож, байнгын соронз нь цагийн зүүний дагуу эргэлддэг.2-р ороомгийн гүйдлийг бууруулж, 3-р ороомгийн гүйдлийг эргүүлэх байрлалын дагуу нэмэгдүүлэх үед үүссэн соронзон орон нь мөн цагийн зүүний дагуу эргэлдэж, байнгын соронз мөн эргэлддэг.② 30 градус эргүүлэхэд Io гүйдэл ороомог 1 рүү урсах ба ингэснээр ороомог 2 дахь гүйдэл тэг болж, ороомог 3-аас Io гүйдэл урсдаг. Ороомог 1-ийн гадна тал нь S туйл болж, ба ороомгийн 3-ын гадна тал нь N туйл болно.Векторуудыг нэгтгэх үед үүссэн соронзон орон нь гүйдлийн Io ороомогоор дамжин өнгөрөхөд үүссэн √3(≈1.72) дахин их байна.Энэ нь мөн байнгын соронзны соронзон оронтой харьцуулахад 90 өнцгөөр үүссэн соронзон орныг үүсгэж, цагийн зүүний дагуу эргүүлнэ.Эргэлтийн байрлалаас хамаарч ороомгийн 1-ийн оролтын гүйдэл Io багасч, ороомгийн 2-ын орох гүйдэл тэгээс нэмэгдэж, ороомог 3-ын гарах гүйдэл Io хүртэл нэмэгдэхэд үүссэн соронзон орон мөн цагийн зүүний дагуу эргэлддэг. мөн байнгын соронз эргэсээр байна.Фазын гүйдэл бүрийг синусоид гэж үзвэл энд гүйдлийн утга нь io× sin (π 3) = io× √ 32. Соронзон орны вектор синтезээр нийт соронзон орон нь (√ 32) 2× 2 = 1.5 дахин их байна. ороомгийн үүсгэсэн соронзон орон.※.Фаз бүр нь синус долгион байх үед байнгын соронз хаана байрлаж байгаагаас үл хамааран векторын нийлмэл соронзон орны хэмжээ нь ороомгийн үүсгэсэн соронзон орны хэмжээнээс 1.5 дахин их байх ба соронзон орон нь 90 градусын өнцөг үүсгэдэг. байнгын соронзны соронзон орон.③ Үргэлжлүүлэн 30 градусаар эргэх төлөвт Io/2 гүйдэл 1-р ороомог руу, гүйдэл Io/2 ороомог 2 руу, гүйдэл Io ороомог 3-аас гарна. Ороомог 1-ийн гадна тал нь S туйл болно. , ороомгийн 2-ын гадна тал нь S туйл болж, ороомгийн 3-ын гадна тал нь N туйл болно.Векторуудыг нэгтгэх үед үүсгэсэн соронзон орон нь ороомог дундуур гүйдэл урсах үед үүссэн соронзон орны хэмжээнээс 1.5 дахин их (①-тэй адил).Энд мөн байнгын соронзны соронзон оронтой харьцуулахад 90 градусын өнцөг бүхий синтетик соронзон орон үүсч, цагийн зүүний дагуу эргүүлэх болно.④～⑥ ① ~ ③-тай адилаар эргүүлнэ.Ийнхүү ороомог руу орж буй гүйдлийг байнгын соронзны байрлалын дагуу тасралтгүй сольж байвал байнгын соронз нь тогтмол чиглэлд эргэлддэг.Үүний нэгэн адил, хэрэв гүйдэл эсрэг чиглэлд урсаж, синтетик соронзон орон нь эсрэгээр эргэлддэг бол цагийн зүүний эсрэг эргэлддэг.Дараах зурагт ороомог бүрийн гүйдлийг ①-ээс ⑥ хүртэлх алхам бүрээр харуулав.Дээрх танилцуулгаар бид одоогийн өөрчлөлт ба эргэлтийн хоорондын хамаарлыг ойлгох чадвартай байх ёстой.stepmotor Алхам мотор нь эргэлтийн өнцөг болон хурдыг импульсийн дохиогоор синхрон, нарийвчлалтай хянах чадвартай мотор юм.Алхам моторыг мөн "импульсийн мотор" гэж нэрлэдэг.Алхам мотор нь байрлал мэдрэгч ашиглахгүйгээр зөвхөн нээлттэй хэлхээний удирдлагаар зөв байрлал тогтоох боломжтой тул байрлал тогтоох шаардлагатай төхөөрөмжид өргөн хэрэглэгддэг.Алхам моторын бүтэц (хоёр фазын хоёр туйлт) Гаднах жишээн дээр HB (эрлийз) ба PM (байнгын соронзон) гишгүүрийн моторуудын дүр төрхийг өгсөн болно.Дунд хэсэгт байгаа бүтцийн диаграмм нь HB болон PM-ийн бүтцийг мөн харуулж байна.Stepper мотор нь тогтмол ороомогтой, эргэдэг байнгын соронзтой бүтэц юм.Баруун талд байгаа гишгүүрийн дотоод бүтцийн концепцийн диаграмм нь хоёр фазын (хоёр бүлэг) ороомог ашиглан PM моторын жишээ юм.Алхам моторын үндсэн бүтцийн жишээнд ороомог гадна талд, байнгын соронз нь дотор талд байрладаг.Хоёр фазаас гадна гурван фаз, таван тэнцүү фаз бүхий олон төрлийн ороомог байдаг.Зарим гишгүүртэй моторууд нь өөр өөр бүтэцтэй байдаг боловч тэдгээрийн ажиллах зарчмуудыг танилцуулахын тулд энэ баримт бичигт шаталсан моторын үндсэн бүтцийг өгсөн болно.Энэ нийтлэлээр дамжуулан гишгүүрийн мотор нь үндсэндээ ороомог бэхэлгээ, байнгын соронзны эргэлтийн бүтцийг ашигладаг гэдгийг ойлгох болно гэж найдаж байна.Алхам моторын ажиллах үндсэн зарчим (нэг фазын өдөөлт) Алхам моторын ажиллах үндсэн зарчмыг танилцуулахын тулд дараах зүйлийг ашиглана.① Ороомог 1-ийн зүүн талаас гүйдэл урсаж, 1-ийн баруун талаас гарч байна. Ороомог 2-оор гүйдэл гүйлгэж болохгүй. Энэ үед зүүн ороомгийн 1-ийн дотор тал N болж, дотор тал нь баруун ороомог 1 нь S болно.. Иймээс дунд байнгын соронз нь ороомгийн 1-ийн соронзон орны нөлөөгөөр татагдаж, зүүн талын S ба баруун талын N төлөвт зогсдог.. ② 1-р ороомог дахь гүйдлийг зогсооно, ингэснээр гүйдэл нь ороомгийн 2-ын дээд талаас орж, 2-р ороомгийн доод талаас урсдаг. Дээд ороомгийн 2-ын дотоод тал нь N болж, доод ороомгийн 2-ын дотоод тал нь S болно.. Байнгын соронзон соронзон орондоо татагдаж, цагийн зүүний дагуу 90 эргэхээ болино.③ Ороомог 2-ын гүйдлийг зогсоож, гүйдэл 1-р ороомгийн баруун талаас орж, 1-р ороомгийн зүүн талаас урсдаг. Зүүн ороомгийн 1-ийн дотор тал нь S, баруун ороомгийн 1-ийн дотор тал нь гүйдэл болно. N болно.. Байнгын соронз нь өөрийн соронзон орондоо татагдаж, цагийн зүүний дагуу дахин 90 градус эргэлдэж зогсдог.④ Ороомог 1-ийн гүйдлийг зогсоож, гүйдэл нь ороомгийн 2-ын доод талаас орж, ороомгийн 2-ын дээд талаас урсдаг. Дээд ороомгийн 2-ын дотор тал нь S болж, дотор нь доод ороомог 2 нь N болно.. Байнгын соронз нь өөрийн соронзон орондоо татагдаж, цагийн зүүний дагуу дахин 90 градус эргэлдэж зогсдог.Ороомгоор урсах гүйдлийг дээрх дарааллаар ①-ээс ④ хүртэл электрон хэлхээгээр сольж гишгүүрийн моторыг эргүүлж болно.Энэ жишээнд шилжүүлэгчийн үйлдэл бүр нь гишгүүрийн моторыг 90-оор эргүүлэх болно. Үүнээс гадна тодорхой ороомогоор гүйдэл тасралтгүй урсах үед энэ нь зогсолтын төлөвийг хадгалж, гишгүүрийн моторыг барих моменттой болгож чадна.Дашрамд хэлэхэд, ороомогоор урсах гүйдэл урвуу байвал stepper моторыг эсрэг чиглэлд эргүүлэх боломжтой.
