/ / / Ηλεκτροκινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες

Ηλεκτροκινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες

Ορισμός: Ο αυτόματος ελεγχόμενος μηχανισμός μεταβλητής συχνότηταςχρησιμοποιώντας έναν ημιτονοειδή κινητήρα PMAC (εναλλασσόμενο ρεύμα με μόνιμο μαγνήτη) ονομάζεται κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες. Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες έχει ορισμένα πλεονεκτήματα, όπως πρακτικά δεν απαιτούν συντήρηση και έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής. Έχουν επίσης χαμηλή συχνότητα, χαμηλή αδράνεια και τριβή και χαμηλή παρεμβολή ραδιοσυχνοτήτων και θόρυβο. Το μόνο μειονέκτημα της μονάδας είναι ότι έχουν υψηλό κόστος και χαμηλή ροπή εκκίνησης.

Η κίνηση μοτέρ συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιείται στην εγγραφήοι παίκτες, η μονάδα ταινίας για συσκευές εγγραφής, η μονάδα δίσκου άξονα σε σκληρούς δίσκους για υπολογιστές και οι μονάδες χαμηλής κατανάλωσης σε περιφερειακά όργανα υπολογιστών και συστήματα ελέγχου. Έχουν επίσης εφαρμογές στον τομέα της αεροδιαστημικής, στη βιοϊατρική και στην οδήγηση ανεμιστήρων ψύξης κλπ.

Η διατομή ενός τριφασικού δύο πόλωντραπεζοειδές κινητήρα PMAC παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήμα. Αυτός ο ηλεκτροκινητήρας έχει έναν ρότορα μόνιμου μαγνήτη με τόξο ευρείας πόλου. Ο στάτης του μηχανισμού κίνησης έχει τρεις ράβδους περιέλιξης που μετατοπίζονται κατά 120 ° και κάθε φινίρισμα φάσης εκτείνεται 60 ° σε κάθε πλευρά.

cross-section-pmac-μοτέρ

Η τάση επάγει σε τρεις φάσεις εμφανίζονται στοτο παρακάτω σχήμα. Ο λόγος για την απόκτηση της τραπεζοειδούς κυματομορφής είναι ότι όταν ο ρότορας περιστρέφεται κατά την αντίθετη φορά των δεικτών του ρολογιού και έπειτα μέχρι 120 ° περιστροφή από τη θέση όλος ο κορυφαίος αγωγός της φάσης Α θα συνδέσει τον νότιο πόλο και ολόκληρο το κάτω μέρος της φάσης Α θα συνδεθεί ο βόρειος Πόλος.

κυματομορφές τάσης

Η τάση που προκαλεί στη φάση Α θα είναι η ίδιακατά τη διάρκεια των περιστροφών 120º και πέρα ​​από τους 120º ορισμένοι αγωγοί στον άνω σύνδεσμο βόρειου πόλου και άλλοι στον νότιο πόλο. Ομοίως, η τάση επάγει στους αγωγούς πυθμένα. Η τάση κυμάτων προκαλεί γραμμική αντίστροφη φάση Α στην επόμενη περιστροφή των 60º. Ομοίως, η τάση επάγει στις φάσεις Β και Γ.

Ο ηλεκτροκινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιεί πηγή τάσηςμετατροπέα και τραπεζοειδούς κινητήρα PMAC που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Οι περιελίξεις του στάτορα συνδέονται με αστέρι. Η κυματομορφή τάσης φάσης για έναν τραπεζοειδή κινητήρα PMAC παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήμα.

χωρίς ψήκτρες-DC-κινητήρα-διάγραμμα-1

Η περιέλιξη στάτορα τροφοδοτείται με παλμό ρεύματος,και κάθε ένας από τους παλμούς είχε διάρκεια 120º και βρίσκεται στην περιοχή όπου η επαγόμενη τάση είναι σταθερή και μέγιστη. Η πολικότητα του παλμού ρεύματος είναι ίδια με αυτή της επαγόμενης τάσης. Η ροή του διακένου αέρα είναι σταθερή και η τάση που προκαλείται είναι ανάλογη με την ταχύτητα του δρομέα.

βούρτσα-DC-κινητήρα-εξίσωση-1

Κατά τη διάρκεια κάθε εσωτερικού 60º το ρεύμα εισέρχεται σε μία φάση και βγαίνει από μια άλλη φάση, επομένως η ισχύς που τροφοδοτείται στον κινητήρα σε κάθε τέτοιο διάστημα εκφράζεται ως

βούρτσα-DC-κινητήρα-εξίσωση-2

Η ροπή που αναπτύσσεται από τον κινητήρα

βούρτσισμα-dc-κινητήρα-εξίσωση-3

Η κυματομορφή της ροπής δίνεται από το σχήμαΦαίνεται παρακάτω. Η ροπή είναι ανάλογη με τις ροές ρεύματος στους συνδέσμους ισχύος DC. Η αναγεννητική θραύση της κίνησης επιτυγχάνεται αντιστρέφοντας το ρεύμα φάσης και επομένως την πηγή ρεύματος Ιρε θα αντιστραφεί επίσης. Η ισχύς ρέει από το μηχάνημα στο μετατροπέα και από τον μετατροπέα σε πηγή DC.

κυματομορφή ροπής

Όταν η ταχύτητα οδήγησης αντιστρέψει την πολικότητα τουπροκαλεί αντίστροφη τάση και ο ηλεκτρομειωτήρας δίνει λειτουργία φρεναρίσματος ανανέωσης και όταν η αντιστροφή της τρέχουσας κατεύθυνσης έχει επιτευχθεί, επιτυγχάνεται η λειτουργία οδήγησης. Οι κυματομορφές ρεύματος παρουσιάζονται στο παρακάτω σχήμα.

τρέχουσα κυματομορφή

Τύποι κινητήρων συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες

Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες ταξινομείται κυρίως σε δύο τύπους, δηλ. Τον χαμηλού κόστους κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες και τον μονοφασικό κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες. Οι τύποι αυτοί εξηγούνται κατωτέρω λεπτομερώς.

Μονάδα χαμηλής κατανάλωσης χωρίς κινητήρα DC

Αυτή η μονάδα έχει μόνο τρία τρανζίστορ και τρίαμετατροπέα διόδων που μπορεί να παρέχει μόνο θετικό ρεύμα ή τάση σε τριφασικό κινητήρα. Η επαγόμενη τάση και ρεύμα που τροφοδοτούνται στον κινητήρα για λειτουργία με κινητήρα και πέδηση. Όταν στον κινητήρα τροφοδοτούνται θετικοί παλμοί ρεύματος 120º, τότε η κίνηση οδηγείται κατά την αντίθετη φορά των δεικτών του ρολογιού. Όταν οι παλμοί μετατοπιστούν σε 180º, τότε επιτυγχάνεται η δράση πέδησης

χαμηλού κόστους τριών φάσεων χωρίς ψήκτρες
Το ρεύμα της φάσης Α ελέγχεται από τον θυρίστορ Τr1 και τη δίοδο D1. Όταν Tr1 είναι στην πηγή Vρε συνδέεται μέσω της περιέλιξης Α και του ρυθμού αλλαγής του ΙΕΝΑ είναι θετική. Όταν Tr1 απενεργοποιείται το ρεύμα iΕΝΑ ελεύθερες τροχούς μέσω της διόδου D1 και ρυθμός μεταβολής του iΕΝΑ είναι αρνητική. Έτσι, κατά την περίοδο από 0 έως 120 °, η Τr1 μπορούν εναλλακτικά να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν. Έτσι ώστε το τρέχον ΙΕΝΑ γίνεται να ακολουθεί ένα ορθογώνιο ρεύμα αναφοράς iΕΝΑ μέσα σε μια ζώνη υστερήσεως.

Μονοφασική μονάδα χωρίς κινητήρα συνεχούς ρεύματος

Ο μονοφασικός κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες είναιπου φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Ας θεωρήσουμε ότι ο κινητήρας τροφοδοτείται από τον μετασχηματιστή μονής φάσης μισής γέφυρας με ορθογώνια κυματομορφή ρεύματος όπως φαίνεται στο σχήμα.

μονοφασική-χωρίς ψήκτρες-DC-κινητήρα-οδήγησης

Η ροπή που παράγεται από τον κινητήρα έχει μεγάληκυματισμός. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί με μεγάλη ταχύτητα, η ροπή στρέψεως θα φιλτραριστεί από την αδράνεια του συστήματος φόρτωσης του κινητήρα που δίνει ομοιόμορφη ταχύτητα.

Επίσης, διαβάστε: