Motor motorja: naprava in princip delovanja. Sinhroni in asinhroni motor

Prenos elektromotorjev iz krmilne enote kolektorja v polprevodniške krmilne naprave je omogočil optimizacijo močnostnih enot. Modernizacija je vplivala na parametre moči in strukturne značilnosti. Najbolj izrazita razlika je bila zmanjšanje velikosti, kar je omogočilo uporabo takšnih enot v majhnih napravah in napravah. Tipičen primer brezkrtačnega pogona je motor, ki deluje pod pogoji enosmerni tok Zagotavlja pomembne tehnične in ekonomske prednosti v procesu delovanja, vendar ni brez pomanjkljivosti.

Konstrukcija in konstrukcija motorjev

Tehnično infrastrukturo sestavljata dva segmenta - neposredno mehanika in vodja kompleksa. Z vidika konstrukcijske naprave je enota v mnogih pogledih podobna tradicionalnemu polnjenju elektromehanskih rotacijskih motorjev. V skladu s tem sta rotor, stator in navitje del električnega motorja. Poleg tega je stator sklop ločenih izoliranih listov iz jeklene zlitine. Pri tem prispevajo k zmanjšanju vrtinčnih tokov. To je samo navijanje, ki ima lahko različno število faz. Polnjenje elementa je sestavljeno iz jeklenega jedra, navitje pa je bakreno. Za zaščito se uporablja ohišje, na površini katerega so predvidena tudi sredstva za fizično pritrditev.

Kot je za rotor, je oblikovana s trajnimi magneti. Odvisno od modifikacije lahko ima do šestnajst parov izmeničnih polov. Pred tem so bili za izdelavo rotorjev uporabljeni feritni magneti, kar je bilo zaradi njihove dostopnosti. Danes so v ospredju značilnosti delovanja ventilnega motorja - zlasti navora, ki se giblje od 1 do 70 Nm. Pretočna frekvenca je v povprečju v območju 2-4 tisoč vrtljajev. Za doseganje teh indikatorjev je potreben magnet z visoko stopnjo indukcije, zato so proizvajalci prešli na uporabo zlitin redkih zemelj. Takšni magneti ne zagotavljajo le boljše zmogljivosti, ampak imajo tudi manjše dimenzije. Delno je ta prehod prispeval tudi k optimizaciji dimenzij motorja ventila. Upoštevati moramo tudi komponente kontrolnega segmenta.

Nadzorni sistem

Če elektromehanski del sestoji predvsem iz treh komponent, vključno z rotorjem, statorjem in podporno konstrukcijo v obliki ohišja, je nadzorna infrastruktura bolj segmentirana - število elementov lahko doseže več deset. Druga stvar je, da jih lahko razdelimo na tipe. V ednini bo predstavljen samo pretvornik. Odgovoren je za preklopne funkcije, povezovalne in preklopne faze. Glavne nadzorne naloge s signalizacijo opravljajo senzorji. Glavni je detektor položaja rotorja. Poleg tega se v krmilno enoto vnese sistem za regulacijo signala. To je vozlišče s ključi, skozi katerega je vzpostavljena povezava senzorjev in elektromehanskega polnjenja.

Informacije o položaju rotorja obdelujejo mikroprocesor. Navzven je vmesnik te enote nadzorna plošča. Na sprejemu deluje s pulzno širino moduliranih signalov (PWM signal). Če je predvidena dobava nizkonapetostnih signalov, je v krmilni enoti nameščen tranzistorski most. Pretvori signal v napetost, ki se nato napaja na električni motor. Prisotnost senzorjev s sistemom za obdelavo impulzov loči krmiljenje ventilnega motorja od sredstev za krmiljenje enot s čopičem. Druga stvar je, da je možnost uvedbe elektronske opreme s senzorji dovoljena v kolektorskih strojih skupaj z mehanskimi kontrolnimi sistemi.

Načelo delovanja

Motor motorja med delovanjem ustvarja indukcijo magnetnih polov skozi rotor. Na podlagi nastajanja elektromagnetnih učinkov se oblikuje upor. Z drugimi besedami, funkcija rotorja se aktivira, potem pa prenese navor na ciljni agregat. V pogojih s spremenljivo hitrostjo se lahko magnetizem optimizira za bolj produktivno obračanje. Ponovno, senzor položaja rotorja sporoči podatke za regulacijo v skladu s fazami napetosti. Fleksibilnost in učinkovitost nastavitve parametrov rotorja in števila faz omogoča učinkovitejšo regulacijo delovanja mehanizma. Celoten cikel prikazuje proces pretvorbe električne energije v fizično moč. (mehanska energija), ki proizvaja generator. Poleg tega, če je enota močno ločena od električnega omrežja, se bo energija, ki se trenutno pretvarja, vrnila v stator.

Pomemben pogoj za ohranjanje zadostne zmogljivosti je stabilnost motorja. Merilo za ovrednotenje te lastnosti bo njena gladkost, dosežena z zniževanjem pulzacij. V ta namen morate poznati vektor rotacije statorskega toka, tako da je sinhroni z funkcijo rotorja. Usklajevanje različnih rotacijskih tokov se doseže z medsebojnim delovanjem senzorjev in stikala, ki krmili motorje ventilov. Načelo delovanja tega svežnja vam omogoča, da z visoko natančnostjo določite, v katero fazo morate priključiti rotor, prav tako določite osi. V želenem zaporedju nadzorna plošča preko mikroprocesorja izmenično poveže in prekine različne faze.

Značilnosti sinhronih modelov

Zgoraj omenjeno načelo delovanja samo ponazarja delovanje sinhronega motorja. To pomeni, da izvaja interakcijo polov induktorja in magnetnega polja statorja. Toda v takšnih sistemih lahko pride do razlik. Na primer, sinhroni in asinhroni motor lahko opremimo z elektromagneti. V primeru tovrstnih sinhronih enot bo tok usmerjen na rotor, mimo kontakta krtačnega obroča. Stalni magneti se uporabljajo v motorjih, ki temeljijo na trdih diskih. Obstajajo tudi obrnjeni modeli. V njih so sidrni tokovi na rotorju, indukcija pa na statorju.

Za omogočanje sinhronega motorja je potreben visokofrekvenčni pospešek, da se omogoči nastavitev vrtenja obeh funkcionalnih komponent. Pri modelih, kjer se induktor nahaja na statorju, ostane polje rotorja mirujoče glede na armaturo. Nasprotno pa, če naprava prevzame obratno konstrukcijo, se izvede "vnos v sinhronizacijo" skozi čakanje statorja. Čas čakanja je odvisen od obremenitve, s katero deluje motor ventila, in od frekvence, ki je optimalna za aktiviranje induktorja.

Značilnosti asinhronskih enot

Pri asinhronih motorjih se rotor ne vrti v nasprotni smeri. Ne moremo ga imenovati inverzna sinhroni enoti glede na interakcijo magnetnih tokov rotorja in statorja. Tako sinhroni kot asinhroni motorji predvidevajo sledenje enega polja za drugim. Druga stvar je, da v drugem primeru rotor, na primer, lahko "dohiti". Sledi generacija indukcijskega navora.

Pri standardnem oblikovanju stator generira elektromagnetno polje, pri čemer se rotor po določenem času vrti. Glavna razlika med obema tipoma motorjev je, da induktor ni generator vzbujanja magnetnega polja rotorja. Zato je ventil asinhroni motor Tip lahko avtonomno prisili rotor, da se vrti z določeno frekvenco iz statorskega navitja. To ne pomeni, da oba mehanizma delujeta ločeno, vendar njuni funkciji nista tako tesno povezani kot pri sinhronskih motorjih. Enako velja za hitrost. Na primer, če v sinhroni enoti nastopi hitrost vrtenja 3000 vrt / min za induktor in rotor, lahko asinhroni princip delovanja za isti rotor zmanjša to vrednost na 2910 vrt / min.

Motor ventilatorja

Lahko rečemo, da so vsi ventilski elektromotorji induktorski motorji. V različnem obsegu je načelo indukcije položeno v sinhronih in asinhronskih enotah. Obstajajo pa tudi modeli, v katerih indukcija spodbuja samo-magnetizacijo. V nasprotnem primeru lahko ta avto imenujemo samozadovoljen. V klasični izvedbi ima ventil tipa induktorja te vrste enostavno konstrukcijo, poganja ga enopolni tokovni impulzi in deluje z istimi rotorskimi senzorji. Vendar pa zaradi odtenkov napajanja ni mogoče neposredno priključiti na omrežje. Zato je potrebna uvedba infrastrukture posebnih pretvornikov.

Po drugi strani pa so pri tej zasnovi skoraj vse prednosti sinhronih enot. Najbolj očiten je širok razpon frekvenc vrtenja. Na primer ventilski reaktivni motor z možnostjo samo-vzbujanja je zmožen izdati okoli 100 tisoč revolucij. To so hitri električni motorji, za katere se uporabljajo komponente z visoko stopnjo trdnosti.

Raznolikost agregatov po številu faz

Najenostavnejša različica takšnega elektromotorja je enofazne enote, ki zagotavljajo minimalno število stikov med elektronsko opremo in mehaniko. Posledično iz tega izhajajo šibke točke konstrukcije, vključno z omejitvami v položaju rotorja in močnimi pulzacijami. Dvofazni modeli lahko tvorijo zračno režo in tudi pod določenimi pogoji, da zagotovijo asimetrijo polov. Tudi tovrstne naprave grešijo z visoko stopnjo pulziranja, vendar se lahko uporabijo v primerih, ko je snop statorja z navitjem nujen. Za trifazni motor motorja je značilna kombinacija nizke hitrosti, vendar dobra izhodna moč. Zato se pogosto uporablja pri sestavljanju gospodinjskih aparatov in pri proizvodnji industrijske opreme. Obstajajo tudi štiristopenjski in šestfazni modeli ventilskih elektromotorjev, toda to so že segmenti specializiranih naprav, ki so dragi in imajo velike dimenzije.

Prednosti elektromotorjev

Zahvaljujoč optimizaciji konstrukcijskih elementov zagotavlja moč ventilov številne operativne prednosti. Med njimi je treba omeniti hitrost, prilagodljivost pri nastavljanju, natančnost določanja položaja rotorja (s senzorjem), široke možnosti tehnične prilagoditve itd. S skromno porabo energije lahko dobite veliko povračilo moči. Kaj je še pomembno, elektromotorni ventil uporablja majhen vir mehanskega delovanja, kar ugodno vpliva na njegovo življenjsko dobo. Nizka stopnja toplotnih vplivov na elementno podlago povzroča odsotnost pregrevanja, zato je treba dele v redkih primerih zamenjati zaradi obrabe.

Slabosti elektromotorja

Strokovnjaki opozarjajo na dva glavna minusa takšnih elektromotorjev. Prva je zapletenost zasnove. Ne mehanski del, namreč elektronski podstavek, ki omogoča nadzor motorja. Uporaba mikroprocesorjev, senzorjev, razsmernikov in pripadajočih električnih dodatkov zahteva ustrezen pristop, da se zagotovi zanesljivost komponent sistema. Tako se stroški vzdrževanja opreme povečujejo. Istočasno so opazni visoki stroški magnetov, na katerih temelji motor motorja, tudi v preprostih enofaznih različicah. V praksi uporabniki skušajo zamenjati drage predmete in potrošni material, hkrati pa poenostaviti nadzorni sistem. Toda takšni ukrepi sami po sebi zahtevajo določena sredstva, da ne omenjamo dejstva, da se učinkovitost motorja zmanjšuje.

Zaključek

Koncept uporabe elektronike kot dela tradicionalnih rotacijskih motorjev ni vedno upravičen v procesu delovanja. To je posledica obsega takšne opreme. Najpogosteje so to tradicionalna proizvodna območja, kjer ni potrebno povezovati elektronskih nadzornih sistemov. Inovativne polnilne sile za revidiranje proizvodnih ciklov, modro posodobljenih tehnoloških procesov. Poleg tega je strošek motorja, ki se giblje od 15 do 20 tisoč rubljev, ne prispeva k privlačnosti tega izdelka. Konvencionalni analogi na regulatorjih z elektromehanskimi releji so cenejši, da ne omenjamo dejstva, da jih je lažje integrirati v proces montaže izdelkov.

Vendar pa obstajajo področja, na katerih je zelo cenjen nadzor polprevodnikov z rotorskimi senzorji. Praviloma je to visokotehnološka oprema, s katero se sproščajo velika podjetja. In na izhodu zagotavljajo izdelke različnih ravni, tudi za domačo uporabo.