Byna die helfte van die wêreld se kragverbruik word deur motors verbruik, so die hoë doeltreffendheid van motors word die doeltreffendste maatstaf genoem om die wêreld se energieprobleme op te los.
Oor die algemeen verwys dit na die transformasie van die krag wat gegenereer word deur die stroom wat in die magneetveld vloei in roterende aksie, en in 'n breë sin sluit dit ook lineêre aksie in.Volgens die tipe kragtoevoer wat deur die motor aangedryf word, kan dit in DC-motor en AC-motor verdeel word.Volgens die beginsel van motorrotasie kan dit rofweg in die volgende kategorieë verdeel word.(behalwe spesiale motors)
AC AC-motor Geborselde motor: Die algemeen gebruikte geborselde motor word algemeen DC-motor genoem.'n Elektrode wat 'n "kwas" (statorkant) en 'n "kommutator" (armatuurkant) genoem word, word opeenvolgend gekontak om die stroom te skakel en sodoende 'n roterende aksie uit te voer.Borsellose GS-motor: Dit het nie borsels en kommutators nodig nie, maar gebruik skakelfunksies soos transistors om stroom te skakel en rotasie uit te voer.Stapmotor: Hierdie motor werk sinchronies met polskrag, so dit word ook polsmotor genoem.Die kenmerk daarvan is dat dit maklik akkurate posisioneringsoperasie kan realiseer.Asinchroniese motor: Wisselstroom laat die stator roterende magnetiese veld produseer, wat die rotor geïnduseerde stroom laat produseer en onder sy interaksie roteer.WS (wisselstroom) motor Sinchroniese motor: wisselstroom skep 'n roterende magnetiese veld, en die rotor met magnetiese pole roteer as gevolg van aantrekking.Die rotasietempo is gesinchroniseer met die kragfrekwensie.
Oor stroom, magnetiese veld en krag Eerstens, om die volgende verduideliking van motoriese beginsel te fasiliteer, kom ons kyk na die basiese wette/reëls oor stroom, magnetiese veld en krag.Alhoewel daar 'n gevoel van nostalgie is, is dit maklik om hierdie kennis te vergeet as jy nie dikwels magnetiese komponente gebruik nie.
Hoe draai die motor?1) die motor draai met behulp van magnete en magnetiese krag.Om 'n permanente magneet met 'n roterende as, ① draai die magneet (om 'n roterende magneetveld te genereer), ② volgens die beginsel dat verskillende pole van die N-pool en die S-pool aantrek en dieselfde vlak afstoot, ③ die magneet met 'n roterende as sal draai.
Die stroom wat in die draad vloei veroorsaak 'n roterende magneetveld (magnetiese krag) om dit, sodat die magneet roteer, wat eintlik dieselfde aksietoestand as hierdie is.
Daarbenewens, wanneer die draad in 'n spoel gewikkel word, word die magnetiese krag gesintetiseer, wat 'n groot magnetiese veldvloed (magnetiese vloed) vorm, wat 'n N-pool en 'n S-pool tot gevolg het.Daarbenewens, deur die ysterkern in die spoelvormige geleier in te voeg, word die magnetiese veldlyne maklik om deur te gaan en kan sterker magnetiese krag opwek.2) Werklike roterende motor Hier, as 'n praktiese metode om elektriese masjien te roteer, word die metode van vervaardiging van roterende magnetiese veld deur gebruik te maak van driefase WS en spoel bekendgestel.(Driefase WS is 'n WS-sein met 'n fase-interval van 120.) Die spoele wat om die ysterkern gewikkel is, word in drie fases verdeel, en U-fase spoele, V-fase spoele en W-fase spoele word gerangskik met intervalle van 120. Die spoele met hoë spanning genereer N pole, en die spoele met lae spanning genereer S pole.Elke fase verander volgens 'n sinusgolf, dus sal die polariteit (N-pool, S-pool) wat deur elke spoel gegenereer word en sy magnetiese veld (magnetiese krag) verander.Op hierdie tydstip, kyk net na die spoele wat N pole genereer, en verander hulle in volgorde van U-fase spoel → V-fase spoel → W-fase spoel → U-fase spoel, en roteer dus.Struktuur van klein motor Die volgende figuur toon die algemene struktuur en vergelyking van stapmotor, geborselde GS-motor en borsellose GS-motor.Die basiese komponente van hierdie motors is hoofsaaklik spoele, magnete en rotors.Daarbenewens, as gevolg van verskillende tipes, word hulle verdeel in spoel vaste tipe en magneet vaste tipe.
Hier is die magneet van die kwas-GS-motor aan die buitekant vasgemaak, en die spoel draai aan die binnekant.Die kwas en kommutator is verantwoordelik vir die verskaffing van krag aan die spoel en die verandering van die stroomrigting.Hier is die spoel van die borsellose motor aan die buitekant vasgemaak en die magneet draai aan die binnekant.As gevolg van die verskillende tipes motors is hul strukture verskillend al is die basiese komponente dieselfde.Dit sal in elke deel in detail verduidelik word.Geborselde motor Struktuur van borselmotor Die volgende is die voorkoms van die geborselde GS-motor wat dikwels in die model gebruik word, en die ontplofte skematiese diagram van die gewone tweepool (twee magnete) driegleuf (drie spoele) motor.Miskien het baie mense die ervaring om die motor uitmekaar te haal en die magneet uit te haal.Dit kan gesien word dat die permanente magneet van die kwas-GS-motor vas is, en die spoel van die kwas-GS-motor kan om die binnemiddel draai.Die vaste kant word "stator" genoem en die roterende kant word "rotor" genoem.
Draaibeginsel van kwasmotor ① Draai antikloksgewys vanaf die aanvanklike toestand wat spoel A aan die bokant is, wat die kragtoevoer met die kwas verbind, en laat die linkerkant (+) en die regterkant wees (-).'n Groot stroom vloei van die linkerborsel na die spoel A deur die kommutator.Dit is 'n struktuur waarin die boonste deel (buitekant) van die spoel A die S-pool word.Aangesien 1/2 van die stroom van spoel A van die linkerborsel na spoel B en spoel C in die teenoorgestelde rigting van spoel A vloei, word die buitekante van spoel B en spoel C swak N pole (aangedui deur effens kleiner letters in die figuur).Die magnetiese veld wat in hierdie spoele gegenereer word en die afstoting en aantrekking van magnete laat die spoele antikloksgewys roteer.② verdere antikloksgewys rotasie.Vervolgens word aanvaar dat die regte kwas in kontak is met twee kommutators in die toestand dat die spoel A 30 grade antikloksgewys roteer.Die stroom van die spoel A vloei voortdurend van die linkerborsel na die regterborsel, en die buitekant van die spoel hou die S-pool.Dieselfde stroom as die spoel A vloei deur die spoel B, en die buitekant van die spoel B word 'n sterker N-pool.Aangesien beide kante van spoel C deur borsels kortgesluit word, vloei geen stroom nie en geen magnetiese veld word opgewek nie.Selfs in hierdie geval sal dit onderwerp word aan die krag van antikloksgewys rotasie.Van ③ tot ④ ontvang die boonste spoel voortdurend die krag wat na links beweeg, en die onderste spoel ontvang voortdurend die krag wat na regs beweeg, en gaan voort om teen die kloksgewys te draai.Wanneer die spoel na ③ en ④ elke 30 grade draai, wanneer die spoel bo die sentrale horisontale as geleë is, word die buitekant van die spoel S-pool;Wanneer die spoel onder geleë is, word dit N-pool, en hierdie beweging word herhaal.Met ander woorde, die boonste spoel word herhaaldelik onderwerp aan 'n krag wat na links beweeg, en die onderste spoel word herhaaldelik onderwerp aan 'n krag wat na regs beweeg (albei antikloksgewys).Dit veroorsaak dat die rotor altyd antikloksgewys draai.As die kragtoevoer aan die teenoorgestelde linker kwas (-) en regter kwas (+) gekoppel is, sal 'n magnetiese veld met teenoorgestelde rigtings in die spoel gegenereer word, dus is die rigting van die krag wat op die spoel toegepas word ook teenoorgestelde, wat kloksgewys draai .Daarbenewens, wanneer die kragtoevoer ontkoppel word, sal die rotor van die borselmotor ophou draai omdat daar geen magnetiese veld is om dit te laat draai nie.Driefase volgolf borsellose motor Voorkoms en struktuur van driefase volgolf borsellose motor
Interne struktuurdiagram en ekwivalente stroombaan van spoelverbinding van driefase volgolf borsellose motor Volgende is die skematiese diagram van die interne struktuur en die ekwivalente stroombaandiagram van die spoelverbinding.Die interne struktuurdiagram is 'n eenvoudige voorbeeld van 'n 2-pool (2 magnete) 3-gleuf (3 spoele) motor.Dit is soortgelyk aan die kwasmotorstruktuur met dieselfde aantal pole en gleuwe, maar die spoelkant is vas en die magneet kan draai.Natuurlik is daar geen kwas nie.In hierdie geval neem die spoel Y-verbindingsmetode aan, en die halfgeleierelement word gebruik om stroom aan die spoel te verskaf, en die invloei en uitvloei van stroom word beheer volgens die posisie van die roterende magneet.In hierdie voorbeeld word 'n Hall-element gebruik om die posisie van die magneet op te spoor.Die Hall-element is tussen die spoele gerangskik, en bespeur die gegenereerde spanning volgens die magneetveldsterkte en gebruik dit as posisie-inligting.In die beeld van FDD-spilmotor wat vroeër gegee is, kan dit ook gesien word dat daar 'n Hall-element (bo die spoel) tussen die spoel en die spoel is om die posisie op te spoor.Hall element is 'n bekende magnetiese sensor.Die grootte van die magneetveld kan omgeskakel word in die grootte van die spanning, en die rigting van die magnetiese veld kan deur positief en negatief voorgestel word.
Roterende beginsel van driefase volgolf borsellose motor Vervolgens sal die rotasiebeginsel van die borsellose motor volgens stappe ① ~ ⑥ verduidelik word.Vir maklike begrip word die permanente magneet hier van sirkelvormig na reghoekig vereenvoudig.① In die driefase-spoel, laat die spoel 1 in die 12-uur-rigting van die klok vasgemaak word, die spoel 2 in die 4-uur-rigting van die klok vasgemaak word, en die spoel 3 in die 8 vasgemaak word. uur rigting van die horlosie.Laat die N-pool van die 2-pool permanente magneet aan die linkerkant wees en die S-pool aan die regterkant, en dit kan draai.'n Stroom Io vloei in die spoel 1 om 'n S-pool magneetveld buite die spoel te genereer.Die Io/2-stroom vloei vanaf die spoel 2 en die spoel 3 om 'n N-pool magnetiese veld buite die spoel te genereer.Wanneer die magnetiese velde van spoel 2 en spoel 3 vektor-gesintetiseer word, word 'n N-pool magneetveld afwaarts gegenereer, wat 0,5 keer die grootte van die magneetveld is wat gegenereer word wanneer stroom Io deur een spoel gaan, en wanneer dit by die magnetiese spoel gevoeg word. veld van spoel 1, word dit 1,5 keer.Dit sal 'n saamgestelde magneetveld met 'n hoek van 90 relatief tot die permanente magneet produseer, sodat die maksimum wringkrag gegenereer kan word en die permanente magneet kloksgewys roteer.Wanneer die stroom van die spoel 2 verminder word en die stroom van die spoel 3 verhoog word volgens die rotasieposisie, roteer die resulterende magneetveld ook kloksgewys, en die permanente magneet hou ook aan om te draai.② Wanneer dit met 30 grade gedraai word, vloei die stroom Io in die spoel 1, sodat die stroom in die spoel 2 nul is, en die stroom Io vloei uit die spoel 3. Die buitekant van die spoel 1 word 'n S-pool, en die buitekant van die spoel 3 word 'n N-pool.Wanneer die vektore gekombineer word, is die magneetveld wat gegenereer word √3(≈1.72) keer wat gegenereer word wanneer die stroom Io deur 'n spoel gaan.Dit sal ook 'n resulterende magnetiese veld teen 'n hoek van 90 met betrekking tot die magnetiese veld van die permanente magneet produseer, en kloksgewys roteer.Wanneer die invloeistroom Io van die spoel 1 verminder word volgens die rotasieposisie, word die invloeistroom van die spoel 2 vanaf nul verhoog, en die uitvloeistroom van die spoel 3 word verhoog na Io, roteer die resulterende magneetveld ook kloksgewys, en die permanente magneet bly draai.As ons aanvaar dat elke fasestroom sinusvormig is, is die stroomwaarde hier io× sin (π 3) = io× √ 32. Deur vektorsintese van magnetiese veld is die totale magnetiese veld (√ 32) 2× 2 = 1.5 keer van die magnetiese veld wat deur 'n spoel gegenereer word.※.Wanneer elke fasestroom sinusgolf is, maak nie saak waar die permanente magneet geleë is nie, is die grootte van die vektor saamgestelde magneetveld 1,5 keer van die magneetveld wat deur 'n spoel gegenereer word, en die magneetveld vorm 'n 90 grade hoek t.o.v. die magnetiese veld van die permanente magneet.③ In die toestand van aanhou roteer met 30 grade, vloei stroom Io/2 in spoel 1, stroom Io/2 vloei in spoel 2, en stroom Io vloei uit spoel 3. Die buitekant van die spoel 1 word die S-pool , word die buitekant van die spoel 2 die S-pool, en die buitekant van die spoel 3 word die N-pool.Wanneer die vektore gekombineer word, is die magnetiese veld wat gegenereer word 1,5 keer die wat gegenereer word wanneer die stroom Io deur 'n spoel vloei (dieselfde as ①).Hier sal 'n sintetiese magneetveld met 'n hoek van 90 grade relatief tot die magnetiese veld van die permanente magneet ook gegenereer en kloksgewys geroteer word.④～⑥ Draai op dieselfde manier as ① ~ ③.Op hierdie manier, as die stroom wat in die spoel vloei voortdurend geskakel word volgens die posisie van die permanente magneet, sal die permanente magneet in 'n vaste rigting draai.Net so, as die stroom in die teenoorgestelde rigting vloei en die sintetiese magneetveld word omgekeer, sal dit antikloksgewys roteer.Die volgende figuur toon die stroom van elke spoel in elke stap van ① tot ⑥.Deur bogenoemde inleiding behoort ons in staat te wees om die verband tussen huidige verandering en rotasie te verstaan.stapmotor Stapmotor is 'n soort motor wat die rotasiehoek en spoed sinchronies en akkuraat met polssein kan beheer.Stapmotor word ook "pulsmotor" genoem.Stapmotor word wyd gebruik in die toerusting wat posisionering benodig omdat dit akkurate posisionering slegs deur ooplusbeheer kan realiseer sonder om posisiesensor te gebruik.Struktuur van stapmotor (tweefase bipolêr) In die voorkomsvoorbeelde word die voorkoms van HB (hibriede) en PM (permanente magneet) stapmotors gegee.Die struktuurdiagram in die middel toon ook die struktuur van HB en PM.Stapmotor is 'n struktuur met vaste spoel en roterende permanente magneet.Die konseptuele diagram van die interne struktuur van stapmotor aan die regterkant is 'n voorbeeld van PM-motor wat tweefase (twee groepe) spoele gebruik.In die basiese struktuurvoorbeeld van stapmotor is die spoel aan die buitekant gerangskik en die permanente magneet is aan die binnekant gerangskik.Benewens twee fases, is daar baie soorte spoele met drie fases en vyf gelyke fases.Sommige stapmotors het ander verskillende strukture, maar om hul werkbeginsels bekend te stel, gee hierdie vraestel die basiese struktuur van stapmotors.Deur hierdie artikel hoop ek om te verstaan dat die stapmotor basies die struktuur van spoelfiksasie en permanente magneetrotasie aanneem.Basiese werkbeginsel van trapmotor (enkelfase-opwekking) Die volgende gebruike om die basiese werkbeginsel van trapmotor bekend te stel.① Stroom vloei in vanaf die linkerkant van die spoel 1 en uit die regterkant van die spoel 1. Moenie stroom deur spoel 2 laat vloei nie. Op hierdie tydstip word die binnekant van die linker spoel 1 N, en die binnekant van die regterspoel 1 word S.. Daarom word die middelste permanente magneet aangetrek deur die magnetiese veld van die spoel 1, en stop in die toestand van die linkerkant S en die regterkant N.. ② Stop die stroom in spoel 1, sodat die stroom vanaf die boonste kant van spoel 2 invloei en uit die onderkant van spoel 2 vloei. Die binnekant van die boonste spoel 2 word N en die binnekant van die onderste spoel 2 word S.. Die permanente magneet word deur sy magneetveld aangetrek en hou op om 90 kloksgewys te draai.③ Stop die stroom in spoel 2, sodat die stroom vanaf die regterkant van spoel 1 invloei en vanaf die linkerkant van spoel 1 uitvloei. Die binnekant van die linkerspoel 1 word S, en die binnekant van die regterspoel 1 word N.. Die permanente magneet word aangetrek deur sy magneetveld, en roteer kloksgewys vir nog 90 grade om te stop.④ Stop die stroom in die spoel 1, sodat die stroom vanaf die onderkant van die spoel 2 invloei en vanaf die boonste kant van die spoel 2 uitvloei. Die binnekant van die boonste spoel 2 word S, en die binnekant van die onderste spoel 2 word N.. Die permanente magneet word aangetrek deur sy magneetveld, en roteer kloksgewys vir nog 90 grade om te stop.Die stapmotor kan geroteer word deur die stroom wat deur die spoel vloei in bogenoemde volgorde van ① na ④ deur die elektroniese stroombaan te skakel.In hierdie voorbeeld sal elke skakelaksie die trapmotor met 90 draai. Daarbenewens, wanneer die stroom voortdurend deur 'n sekere spoel vloei, kan dit die stoptoestand behou en die trapmotor die houwringkrag laat hê.Terloops, as die stroom wat deur die spoel vloei omgekeer word, kan die stapmotor in die teenoorgestelde rigting gedraai word.
