Il-korp tal-mutur tal-mutur DC mingħajr brushes huwa simili fl-istruttura għall-mutur sinkroniku tal-kalamita permanenti, ħlief li m'hemm l-ebda tkebbib tal-gaġġa u l-apparat tal-bidu tiegħu. It-tkebbib tal-istator tiegħu jista 'jkun sempliċi ta' fażi waħda jew aktar minn struttura ta 'tliet fażijiet. Il-metodi ta 'konnessjoni tal-koljaturi tal-armatura jinkludu prinċipalment konnessjoni tal-istilla u tad-delta. Iċ-ċirkwiti tal-kommutazzjoni elettroniċi ġeneralment għandhom tipi ta 'pont u mhux pont. , jistgħu jkunu komposti minn ħafna varjazzjonijiet. Din li ġejja hija analiżi sempliċi tal-prinċipju tax-xogħol tal-mutur DC brushless b'żewġt-tliet fażijiet stilla b'sitt stati ta 'kalamita permanenti.
L-istruttura tal-mutur DC mingħajr brushes bi tliet fażijiet b'żewġ arbli
A, B, u C huma tkebbib ta 'stator bi tliet fażijiet, li huma rispettivament konnessi mal-apparati tal-iswiċċjar tal-qawwa V1, V2, V3 fiċ-ċirkwit tal-iswiċċ elettroniku, u r-rotor tat-traċċar tas-sensor tal-pożizzjoni jitqiegħed fuq ix-xaft li jdur tal-mutur . VP1, VP2 u VP3 huma mqassma b'mod uniformi f'tarf wieħed tal-mutur DC mingħajr brushes b'differenza ta '120 grad fil-kwozjent spazjali. Permezz tal-azzjoni tal-pjanċa tal-dell li ddur fuq ix-xaft tal-mutur, il-pożizzjoni tal-arblu manjetiku tar-rotor hija determinata skont jekk ċertu apparat optoelettroniku huwiex imdawwal bid-dawl.
Jekk il-fażi A tal-istralċ tal-istator tiġi enerġizzata f'ċertu mument, il-kurrent jinteraġixxi mal-kamp manjetiku prinċipali ġġenerat mill-kalamita permanenti fuq ir-rotor biex tiġġenera torque elettromanjetiku, sabiex ir-rotor idur, u l-pożizzjoni tal-kalamita tar-rotor issir sinjal elettriku permezz tas-sensor tal-pożizzjoni. , u mbagħad tikkontrolla ċ-ċirkwit tal-iswiċċ elettroniku, sabiex kull tkebbib tal-fażi tal-istator jinxtegħel min-naħa tiegħu, u l-kurrent tal-fażi tal-istator jibdel il-fażijiet f'ċerta ordni bil-bidla tal-pożizzjoni tar-rotor. B'dan il-mod, is-sekwenza tal-konduzzjoni taċ-ċirkwit tal-iswiċċ elettroniku tista 'tiġi sinkronizzata mal-angolu ta' rotazzjoni tar-rotor biex jinkiseb l-effett tal-kommutazzjoni mekkanika.
Mudell Matematiku ta 'Brushless DC Motor
Mutur DC mingħajr brushes bi tliet fażijiet b'żewġ arbli, struttura tar-rotor ta 'ġewwa, konnessjoni f'forma ta' stilla tal-koljaturi tal-istator, u tliet elementi Hall huma mqassma b'mod ugwali b'differenza ta '120 grad fl-ispazju. Fl-istess ħin, huwa preżunt li l-mutur għandu l-karatteristiċi li ġejjin:
(1) Iċ-ċirkwit manjetiku tal-mutur mhuwiex saturat, u l-effett tal-kurrent eddy, it-telf tal-isteresi u r-reazzjoni tal-armatura huma injorati;
(2) Inqas mill-influwenza tat-torque cogging;
(3) L-apparati ta 'l-enerġija fiċ-ċirkwit tal-kontroll huma kollha tagħmir ta' swiċċjar ideali.
Ekwazzjoni tat-torque
Meta l-mutur DC ikun fi stat ta 'ħidma normali, it-torque elettromanjetiku jirreferi għat-torque ġġenerat mill-interazzjoni bejn il-konduttur u l-kalamita permanenti wara li l-istralċ tal-armatura jiġi enerġizzat. Meta l-mutur ikun qed jaħdem b'mod normali, jinżammu żewġ fażijiet tal-istralċ fl-istess ħin, għalhekk il-qawwa elettromanjetika Pm hija:
Pm=2EpIp
Injorata l-influwenza tal-kommutazzjoni tal-kurrent, it-torque elettromanjetiku Te tal-mutur huwa:
Te= Pm/Wi/Np =2npEpIp/W1=2npψp Ip
Fil-formula, Ep huwa l-ogħla valur tal-forza elettromotiva tal-mutur DC mingħajr brushes;
Ip huwa l-ogħla valur attwali tal-mutur
Ψp huwa l-ogħla valur tal-konnessjoni tal-fluss elettromanjetiku tal-mutur
Jista 'jidher mill-formula li t-torque elettromanjetiku tal-mutur huwa proporzjonali għall-ogħla kurrent
ekwazzjoni tal-moviment
B'mod ġenerali, l-ekwazzjoni tal-moviment tas-sistema hija
Te – TL – Zw=J*dw/dt
Fil-formula, Te u TL huma t-torque elettromanjetiku u t-torque tat-tagħbija tal-mutur
W hija l-veloċità angolari tal-mutur;
Z huwa l-koeffiċjent tal-frizzjoni viskuż
J huwa l-mument ta' inerzja tar-rotor tal-mutur
Analiżi Karatteristika ta 'Brushless DC Motor
Karatteristiċi tal-bidu
Fil-bidu, peress li l-EMF ta' wara huwa żero, il-kurrent tal-armatura huwa:
I=Ud -2△U/2R
Fil-formula, Ud huwa l-vultaġġ tal-linja tal-koljaturi b'żewġ fażijiet mixgħula mill-mutur;
△ U hija l-waqgħa tal-qawwa fiċ-ċirkwit tal-kontroll;
R hija r-reżistenza interna tal-istralċ tal-istator tal-mutur
Minħabba r-reżistenza interna żgħira, il-kurrent tal-armatura jiżdied malajr meta jibda, għalhekk it-torque elettromanjetiku tal-bidu huwa kbir, li jista 'jinbeda malajr, u jista' jinbeda wkoll direttament taħt tagħbija. Meta tiżdied il-veloċità, ir-repulsjoni tal-armatura tagħmel il-forza elettromotiva indotta tiżdied, it-torque tal-mutur jonqos, u l-veloċità tal-aċċelerazzjoni tonqos ukoll, u finalment tidħol fl-istat normali tax-xogħol, u l-veloċità u l-kurrent tal-armatura huma stabbli f'dan il-ħin.
Meta l-mutur jinbeda mingħajr tagħbija, il-kurva tal-veloċità u l-kurrent tal-armatura maż-żmien tidher fil-figura
Proprjetajiet mekkaniċi
Il-karatteristiċi mekkaniċi jirreferu għar-relazzjoni bejn il-veloċità tal-mutur u t-torque tal-elettromanjetiku meta l-vultaġġ DC Ud huwa kostanti. L-ekwazzjoni tal-karatteristiċi mekkaniċi tal-mutur DC mingħajr brushes hija:
n=15/ BlπR′Wфsquare(U-RI-L dI/dt)
Wara li tispiċċa, tista 'tikseb:
n=30/π* Kt Ud – 2RTe/Ke Kt
Fil-formula, Kt huwa l-koeffiċjent tat-torque tal-mutur
Ke huwa l-koeffiċjent tal-forza elettromotiva indotta tal-mutur
Ud huwa l-vultaġġ tal-linja
Wieħed jista 'jara li hemm relazzjoni lineari bejn il-veloċità rotazzjonali u t-torque elettromanjetiku. Madankollu, fil-proċess tat-tħaddim attwali, meta t-torque elettromanjetiku jsir akbar, ir-reazzjoni tal-armatura tipproduċi ċertu effett ta 'demagnetization. Fl-istess ħin, meta wieħed iqis in-nonlinearity tal-apparat tal-qawwa li jsuq iċ-ċirkwit tal-kontroll, it-tarf tal-kurva karatteristika mekkanika tal-mutur se jitgħawweġ 'l isfel. .
Il-kurva karatteristika mekkanika tal-mutur DC mingħajr brushes hija murija fil-figura
Karatteristiċi ta' aġġustament
Il-karatteristika tar-regolament tirreferi għar-relazzjoni li qed tinbidel bejn il-veloċità tal-mutur u l-vultaġġ applikat meta t-torque elettromanjetiku tal-mutur huwa kostanti. Meta l-mutur DC mingħajr brushes ikun fi stat stabbli, u jinjora t-telf tal-apparat tal-enerġija li jsuq iċ-ċirkwit tal-kontroll, hemm ir-relazzjoni li ġejja
Ud=raI flimkien ma' π/30*Ken
KTI-TL=π/30Zn
Imbagħad ir-relazzjoni bejn il-veloċità u l-vultaġġ hija
N=30/30 KTKe flimkien ma' πraZ*(KT Ud –ra –TL)
Għalhekk, il-kurva tal-veloċità tal-mutur DC mingħajr brushes li tinbidel ma 'Ud taħt torque elettromanjetiku differenti Te tista' tinkiseb, Te1<><><>
Il-mutur DC mingħajr brushes għandu prestazzjoni ta 'kontroll tajba, iżda meta Ud huwa żgħir, it-torque elettromanjetiku huwa żgħir ukoll, it-torque elettromanjetiku huwa żgħir ukoll, it-torque tat-tagħbija ma jistax jiġi mrażżan, u l-mutur ma jistax jinbeda, għalhekk il-veloċità tal-mutur hija żero, u meta Ud jiżdied Meta jaqbeż il-vultaġġ tal-linja tal-bieb, il-mutur jibda jibda u gradwalment imur għal stat stabbli. Meta l-Ud tkun akbar, il-veloċità hija wkoll akbar. Fl-istess ħin, minħabba l-eżistenza ta 'frizzjoni, il-karatteristika ta' aġġustament ma tgħaddix mill-oriġini.
