Ili kutatua matatizo ya kudhibiti mifumo ya kisasa ya usahihi, injini isiyo na brashi inazidi kutumika. Hii ina sifa ya faida kubwa ya vifaa vile, pamoja na malezi ya kazi ya uwezo wa computational wa microelectronics. Kama unavyojua, zinaweza kutoa msongamano wa juu wa torati na ufanisi wa nishati ikilinganishwa na aina zingine za injini.
Mchoro wa injini isiyo na brashi
Injini ina sehemu zifuatazo:
1. Nyuma ya kesi.
2. Stator.
3. Kuzaa.
4. Diski ya sumaku (rota).
5. Kuzaa.
6. Stata iliyounganishwa.7. Mbele ya kesi.
Mota isiyo na brashi ina uhusiano kati ya vilima vya poliphase ya stator na rota. Wana sumaku za kudumu na sensor ya nafasi iliyojengwa. Ubadilishaji wa kifaa unatekelezwa kwa kutumia kibadilishaji valve, kwa sababu hiyo kilipokea jina kama hilo.
Mzunguko wa motor isiyo na brashi huwa na kifuniko cha nyuma na bodi ya saketi iliyochapishwa ya vihisi, mshipa wa kuzaa, shimoni nakubeba, sumaku za rota, pete ya kuhami, vilima, chemchemi ya Belleville, spacer, Kihisi cha ukumbi, insulation, nyumba na waya.
Katika kesi ya kuunganisha vilima na "nyota", kifaa kina wakati mkubwa wa kila wakati, kwa hivyo mkusanyiko huu hutumiwa kudhibiti shoka. Katika kesi ya kufunga windings na "pembetatu", wanaweza kutumika kufanya kazi kwa kasi ya juu. Mara nyingi, idadi ya jozi za nguzo huhesabiwa kwa idadi ya sumaku za rota, ambayo husaidia kuamua uwiano wa mapinduzi ya umeme na mitambo.
Kitengenezo kinaweza kutengenezwa kwa msingi usio na chuma au msingi wa chuma. Kutumia miundo kama hiyo na chaguo la kwanza, inawezekana kuhakikisha kuwa sumaku za rotor hazivutii, lakini wakati huo huo ufanisi wa injini hupunguzwa kwa 20% kwa sababu ya kupungua kwa thamani ya torque ya mara kwa mara.
Kutoka kwenye mchoro inaweza kuonekana kuwa katika sasa ya stator huzalishwa katika vilima, na katika rotor huundwa kwa usaidizi wa sumaku za kudumu za nishati ya juu.
Alama: - VT1-VT7 - viwasilishi vya transistor; - A, B, C – awamu za vilima;
- M – torque ya gari;
- DR – kihisishi cha nafasi ya rota; - U - kidhibiti cha voltage ya usambazaji wa injini;
- S (kusini), N (kaskazini) - mwelekeo wa sumaku;
- UZ - kibadilishaji masafa;
- BR – kasi kihisi;
- VD – zener diode;
- L ni kielekezi.
Mchoro wa injini unaonyesha kuwa moja ya faida kuu za rota ambayo sumaku za kudumu huwekwa ni kupunguzwa kwa kipenyo chake.na, kwa hiyo, kupunguzwa kwa wakati wa inertia. Vifaa vile vinaweza kujengwa kwenye kifaa yenyewe au iko kwenye uso wake. Kupungua kwa kiashiria hiki mara nyingi husababisha maadili madogo ya usawa wa wakati wa inertia ya gari yenyewe na mzigo unaoletwa kwenye shimoni yake, ambayo inachanganya uendeshaji wa gari. Kwa sababu hii, watengenezaji wanaweza kutoa hali ya kawaida na ya juu mara 2-4.
Kanuni za kazi
Leo, motor isiyo na brashi inakuwa maarufu sana, kanuni ya uendeshaji ambayo inategemea ukweli kwamba mtawala wa kifaa huanza kubadili vilima vya stator. Kutokana na hili, vekta ya shamba la sumaku daima inabaki kubadilishwa kwa pembe inayokaribia 900 (-900) kuhusiana na rotor. Kidhibiti kimeundwa ili kudhibiti sasa inayotembea kupitia vilima vya motor, pamoja na ukubwa wa uwanja wa sumaku wa stator. Kwa hiyo, inawezekana kurekebisha wakati unaofanya kwenye kifaa. Kipeo cha pembe kati ya vekta kinaweza kubainisha mwelekeo wa mzunguko unaofanya kazi juu yake.
Inapaswa kuzingatiwa kuwa tunazungumza juu ya digrii za umeme (ni ndogo sana kuliko zile za kijiometri). Kwa mfano, hebu tuchukue hesabu ya motor isiyo na brashi na rotor, ambayo ina jozi 3 za miti. Kisha angle yake mojawapo itakuwa 900/3=300. Jozi hizi hutoa kwa awamu 6 za windings za kubadili, basi inageuka kuwa vector ya stator inaweza kusonga katika kuruka kwa 600. Kutokana na hili inaweza kuonekana kwamba angle halisi kati ya vectors itakuwa lazima kutofautiana kutoka 600 hadi1200 kuanzia mzunguko wa rota.
Motor ya valve, kanuni ya uendeshaji ambayo inategemea mzunguko wa awamu za kubadili, kutokana na ambayo mtiririko wa kusisimua hudumishwa na harakati ya mara kwa mara ya silaha, baada ya mwingiliano wao kuanza kuunda mzunguko. dakika. Anakimbilia kugeuza rotor kwa njia ambayo msisimko wote na mtiririko wa silaha unaambatana pamoja. Lakini wakati wa zamu yake, sensor huanza kubadili vilima, na mtiririko huenda kwa hatua inayofuata. Katika hatua hii, vekta inayotokana itasonga, lakini itabaki imesimama kabisa kuhusiana na mtiririko wa rotor, ambayo hatimaye itaunda torque ya shimoni.
Faida
Kwa kutumia motor isiyo na brashi kazini, tunaweza kutambua faida zake:
- uwezekano wa kutumia anuwai kurekebisha kasi;
- mienendo ya juu na utendakazi;
- usahihi wa juu zaidi wa nafasi;
- gharama ndogo za matengenezo;
- kifaa kinaweza kuhusishwa na vitu visivyoweza kulipuka;
- ina uwezo wa kustahimili mizigo mikubwa wakati wa mzunguko;
- ufanisi wa juu, ambao ni zaidi ya 90%;
- kuna mawasiliano ya kielektroniki ya kuteleza, ambayo huongeza sana maisha ya kazi na huduma;
- hakuna joto la juu la motor ya umeme wakati wa operesheni ya muda mrefu.
Dosari
Licha ya idadi kubwa ya manufaa, injini isiyo na brashi pia ina hasara katika kufanya kazi:
- udhibiti wa gari ambao ni changamano;- kiasibei ya juu ya kifaa kutokana na matumizi ya rota katika muundo wake, ambayo ina sumaku za kudumu za gharama kubwa.
Motor ya kusita
Mota ya kusita-sita kwa vali ni kifaa ambamo upinzani wa sumaku wa kubadili hutolewa. Ndani yake, uongofu wa nishati hutokea kutokana na mabadiliko ya inductance ya windings, ambayo iko kwenye meno ya stator yaliyotamkwa wakati rotor ya magnetic ya toothed inakwenda. Kifaa hupokea nishati kutoka kwa kibadilishaji umeme, ambacho hubadilisha vilima vya injini kwa ukali kulingana na msogeo wa rota.
Mota ya kusita iliyowashwa ni mfumo changamano ambapo vijenzi vya asili mbalimbali hufanya kazi pamoja. Usanifu mzuri wa vifaa kama hivyo unahitaji ujuzi wa kina wa usanifu wa mashine na mitambo, pamoja na vifaa vya elektroniki, mekaniki ya kielektroniki na teknolojia ya wasindikaji mikro.
Kifaa cha kisasa hufanya kazi kama injini ya umeme, inayofanya kazi kwa kushirikiana na kibadilishaji kigeuzi cha kielektroniki, ambacho hutengenezwa kwa teknolojia iliyounganishwa kwa kutumia microprocessor. Inakuruhusu kutekeleza udhibiti wa injini wa hali ya juu na utendakazi bora katika uchakataji wa nishati.
Sifa za injini
Vifaa kama hivyo vina mienendo ya juu, uwezo wa juu wa upakiaji na nafasi sahihi. Kwa kuwa hakuna sehemu zinazosonga,matumizi yao inawezekana katika mazingira ya kulipuka yenye fujo. Motors vile pia huitwa motors brushless, faida yao kuu, ikilinganishwa na motors mtoza, ni kasi, ambayo inategemea voltage ugavi wa torque upakiaji. Pia, sifa nyingine muhimu ni kukosekana kwa vipengee vinavyoweza kusuguka na kusugua ambavyo hubadilisha waasiliani, ambayo huongeza rasilimali ya kutumia kifaa.
mota za BLDC
Mota zote za DC zinaweza kuitwa zisizo na brashi. Wanafanya kazi kwa sasa ya moja kwa moja. Mkutano wa brashi hutolewa kwa kuchanganya umeme wa mzunguko wa rotor na stator. Sehemu kama hii ndiyo iliyo hatarini zaidi na ni ngumu zaidi kutunza na kutengeneza.
Mota ya BLDC hufanya kazi kwa kanuni sawa na vifaa vyote vilivyosawazishwa vya aina hii. Ni mfumo funge unaojumuisha kibadilishaji cha nishati ya semiconductor, kihisi cha nafasi ya rota na kiratibu.
Mota za AC AC
Vifaa hivi hupata nishati kutoka kwa mifumo mikuu ya AC. Kasi ya mzunguko wa rotor na harakati ya harmonic ya kwanza ya nguvu ya magnetic ya stator inafanana kabisa. Aina hii ndogo ya injini inaweza kutumika kwa nguvu za juu. Kundi hili linajumuisha vifaa vya hatua na tendaji vya valve. Kipengele tofauti cha vifaa vya kuzidisha ni kuhamishwa kwa angular ya rotor wakati wa uendeshaji wake. Ugavi wa nguvu wa windings hutengenezwa kwa kutumia vipengele vya semiconductor. Motor valve inadhibitiwa nakuhama kwa mpangilio wa rotor, ambayo huunda ubadilishaji wa nguvu zake kutoka kwa vilima moja hadi nyingine. Kifaa hiki kinaweza kugawanywa katika awamu moja, tatu na nyingi, ya kwanza ambayo inaweza kuwa na vilima vya kuanzia au mzunguko wa kuhamisha awamu, na pia kuwashwa kwa mikono.
Kanuni ya utendakazi wa motor synchronous
Mota inayolingana ya vali hufanya kazi kwa msingi wa mwingiliano wa sehemu za sumaku za rota na stator. Schematically, shamba la magnetic wakati wa mzunguko linaweza kuwakilishwa na pluses ya sumaku sawa, ambayo huenda kwa kasi ya uwanja wa magnetic wa stator. Sehemu ya rota pia inaweza kuonyeshwa kama sumaku ya kudumu inayozunguka sawia na uga wa stator. Kwa kukosekana kwa torque ya nje ambayo inatumika kwenye shimoni la vifaa, shoka zinapatana kabisa. Nguvu za kaimu za kivutio hupita kwenye mhimili mzima wa miti na zinaweza kulipa fidia. Pembe kati yao imewekwa kuwa sufuri.
Ikiwa torati ya kusimama itawekwa kwenye shimoni la mashine, rota inasogea kando kwa kuchelewa. Kutokana na hili, nguvu za kuvutia zimegawanywa katika vipengele vinavyoelekezwa kwenye mhimili wa viashiria vyema na perpendicular kwa mhimili wa miti. Ikiwa wakati wa nje unatumiwa, ambayo hujenga kasi, yaani, huanza kutenda kwa mwelekeo wa mzunguko wa shimoni, picha ya mwingiliano wa mashamba itabadilika kabisa kinyume chake. Mwelekeo wa uhamishaji wa angular huanza kubadilika hadi kinyume, na kuhusiana na hili, mwelekeo wa nguvu za tangential hubadilika nawakati wa sumakuumeme. Katika hali hii, injini inakuwa breki, na kifaa hufanya kazi kama jenereta, ambayo inabadilisha nishati ya mitambo inayotolewa kwenye shimoni kwenye nishati ya umeme. Kisha itaelekezwa kwenye mtandao unaolisha stator.
Wakati hakuna nguzo ya nje, wakati mzuri sana utaanza kuchukua nafasi ambayo mhimili wa sehemu ya sumaku ya stator utaambatana na ule wa longitudinal. Uwekaji huu utalingana na upinzani wa chini kabisa wa mtiririko katika stator.
Ikiwa torati ya breki itawekwa kwenye shimoni la mashine, rota itakengeuka, huku sehemu ya sumaku ya stator ikiwa imeharibika, kwani mtiririko unaelekea kuziba kwa kiwango cha upinzani cha chini kabisa. Kuamua, mistari ya nguvu inahitajika, mwelekeo ambao katika kila pointi utafanana na harakati ya nguvu, hivyo mabadiliko katika uwanja yatasababisha kuonekana kwa mwingiliano wa tangential.
Baada ya kuzingatia michakato hii yote katika motors zinazolingana, tunaweza kutambua kanuni ya onyesho ya ugeuzaji ugeuzaji wa mashine mbalimbali, yaani, uwezo wa kifaa chochote cha umeme kubadilisha mwelekeo wa nishati iliyogeuzwa kwenda kinyume.
Mota zisizo na sumaku za kudumu
Mota ya sumaku ya kudumu hutumika kwa ulinzi mkali na matumizi ya viwandani, kwa vile kifaa kama hicho kina akiba kubwa ya nishati na ufanisi.
Vifaa hivi mara nyingi hutumika katika sekta ambazo matumizi ya nishati ni ya chini navipimo vidogo. Wanaweza kuwa na vipimo mbalimbali, bila vikwazo vya teknolojia. Wakati huo huo, vifaa vikubwa sio mpya kabisa, mara nyingi hutolewa na kampuni ambazo zinajaribu kushinda shida za kiuchumi ambazo hupunguza anuwai ya vifaa hivi. Wana faida zao wenyewe, kati ya hizo ni ufanisi mkubwa kutokana na hasara za rotor na wiani mkubwa wa nguvu. Ili kudhibiti injini zisizo na brashi, unahitaji kiendeshi cha masafa tofauti.
Uchambuzi wa faida ya gharama unaonyesha kuwa vifaa vya kudumu vya sumaku ndivyo vyema zaidi kuliko teknolojia nyingine mbadala. Mara nyingi hutumika kwa tasnia zilizo na ratiba nzito ya uendeshaji wa injini za baharini, katika tasnia ya kijeshi na ulinzi na vitengo vingine, ambayo idadi yake inaongezeka kila wakati.
Jet engine
Mota ya kusita iliyowashwa hufanya kazi kwa kutumia vilima vya awamu mbili ambavyo vimewekwa karibu na nguzo za stator zenye kipenyo tofauti. Ugavi wa umeme huenda kuelekea rotor kulingana na miti. Kwa hivyo, upinzani wake umepunguzwa kabisa.
Mota ya DC iliyotengenezwa kwa mikono hutoa kasi ya juu ya ufanisi ya kuendesha yenye sumaku iliyoboreshwa kwa ajili ya kurejesha utendaji. Taarifa kuhusu eneo la rotor hutumiwa kudhibiti awamu za usambazaji wa voltage, kwa kuwa hii ni mojawapo ya kufikia torque inayoendelea na laini.torque na ufanisi wa juu.
Mawimbi yanayotolewa na injini ya ndege huwekwa juu zaidi kwenye awamu ya angular ya upenyezaji wa majimaji. Kima cha chini cha upinzani wa nguzo kinalingana kikamilifu na upeo wa juu wa kupenyeza wa kifaa.
Muda chanya unaweza kupatikana tu kwa pembe wakati viashirio ni chanya. Kwa kasi ya chini, mkondo wa awamu lazima lazima uwe na kikomo ili kulinda kielektroniki kutoka kwa sekunde za volt ya juu. Taratibu za ubadilishaji zinaweza kuonyeshwa kwa njia ya nishati inayotumika. Tufe la nguvu lina sifa ya nguvu ambayo inabadilishwa kuwa nishati ya mitambo. Katika tukio la kuzima kwa ghafla, nguvu ya ziada au mabaki inarudi kwenye stator. Viashiria vya chini vya ushawishi wa uga wa sumaku kwenye utendakazi wa kifaa ni tofauti yake kuu kutoka kwa vifaa vinavyofanana.
