Ampir satengah tina konsumsi kakuatan dunya dikonsumsi ku motor, ku kituna efisiensi luhur motor disebut ukuran paling éféktif pikeun ngajawab masalah énergi dunya.
Sacara umum, éta nujul kana transformasi gaya anu dibangkitkeun ku arus anu ngalir dina médan magnét kana aksi puteran, sareng dina rasa anu lega, éta ogé kalebet aksi linier.Numutkeun jinis catu daya anu didorong ku motor, éta tiasa dibagi kana motor DC sareng motor AC.Nurutkeun kana prinsip rotasi motor, éta bisa kasarna dibagi kana kategori handap.(iwal motor husus)
Motor AC AC Motor Brushed: Motor sikat anu seueur dianggo umumna disebut motor DC.Hiji éléktroda disebut "sikat" (stator samping) sarta "commutator" (sisi armature) anu sequentially ngahubungi pikeun pindah arus, kukituna ngalakukeun aksi puteran.Brushless DC motor: Teu perlu brushes na commutators, tapi ngagunakeun fungsi switching kayaning transistor mun pindah arus jeung ngalakukeun rotasi.Motor stepper: motor ieu jalan sinkron jeung kakuatan pulsa, ku kituna disebut oge motor pulsa.Karakteristikna nyaéta yén éta gampang ngawujudkeun operasi posisi anu akurat.Motor Asynchronous: arus bolak-balik ngajadikeun stator ngahasilkeun médan magnét puteran, nu ngajadikeun rotor ngahasilkeun arus ngainduksi sarta muterkeun dina interaksi na.AC (arus bolak-balik) Motor sinkron: arus bolak-balik nyiptakeun médan magnét puteran, sarta rotor kalawan kutub magnét rotates alatan daya tarik.Laju rotasi disingkronkeun sareng frékuénsi kakuatan.
Dina arus, médan magnét sareng gaya Kahiji, pikeun ngagampangkeun katerangan di handap ieu ngeunaan prinsip motor, hayu urang marios hukum dasar / aturan ngeunaan arus, médan magnét sareng gaya.Sanajan aya rasa nostalgia, gampang poho pangaweruh ieu lamun teu sering ngagunakeun komponén magnét.
Kumaha puteran motor?1) motor rotates kalayan bantuan magnet jeung gaya magnét.Sabudeureun magnet permanén kalawan aci puteran, ① muterkeun magnet (pikeun ngahasilkeun médan magnét puteran), ② nurutkeun prinsip yén kutub béda ti kutub N jeung kutub S narik jeung tingkat nu sarua ngusir, ③ magnet ku a aci puteran bakal muterkeun.
Arus nu ngalir dina kawat ngabalukarkeun médan magnét puteran (gaya magnét) sabudeureun eta, ku kituna magnet rotates, nu sabenerna kaayaan Peta sarua jeung ieu.
Sajaba ti éta, nalika kawat ieu tatu kana coil a, gaya magnét disintésis, ngabentuk fluks médan magnét badag (fluks magnét), hasilna N-kutub jeung S-kutub.Sajaba ti éta, ku inserting inti beusi kana konduktor ngawangun coil, garis médan magnét jadi gampang nembus sarta bisa ngahasilkeun gaya magnét kuat.2) Motor puteran Saleresna Di dieu, salaku metode praktis pikeun mesin listrik puteran, metode manufaktur médan magnét puteran ku ngagunakeun AC tilu fase sareng coil diwanohkeun.(Tilu-fase AC nyaéta sinyal AC kalayan interval fase 120.) The coils tatu sabudeureun inti beusi dibagi kana tilu fase, sarta U-fase coils, V-fase coils jeung W-fase coils disusun dina interval tina. 120. The coils kalawan tegangan tinggi ngahasilkeun N kutub, sarta coils kalawan tegangan low ngahasilkeun S kutub.Unggal fase robah nurutkeun gelombang sinus, jadi polaritasna (kutub N, kutub S) dihasilkeun ku unggal coil jeung médan magnét na (gaya magnét) bakal robah.Dina waktu ieu, ngan kasampak di coils nu ngahasilkeun N kutub, sarta ngarobah éta dina urutan U-fase coil → V-fase coil → W-fase coil → U-fase coil, sahingga puteran.Struktur motor leutik Gambar di handap ieu nunjukkeun struktur umum sareng ngabandingkeun motor stepping, motor DC brushed sareng motor DC brushless.Komponén dasar motor ieu utamana coils, magnet jeung rotors.Sajaba ti éta, alatan tipena béda, aranjeunna dibagi kana tipe tetep coil jeung tipe tetep magnet.
Di dieu, magnét tina sikat motor DC dibereskeun di luar, sarta coil rotates asup ka jero.Sikat sareng komutator tanggung jawab pikeun nyayogikeun kakuatan ka coil sareng ngarobih arah ayeuna.Di dieu, coil motor tanpa sikat dipasang di luar sareng magnet berputar di jero.Kusabab rupa-rupa motor, strukturna béda sanajan komponén dasarna sami.Bakal dipedar sacara rinci dina unggal bagian.Brushed motor Struktur sikat motor Di handap ieu mangrupakeun penampilan motor DC brushed mindeng dipaké dina modél, sarta diagram skéma exploded tina biasa dua-kutub (dua magnet) tilu-slot (tilu coils) motor.Panginten seueur jalma gaduh pangalaman ngabongkar motor sareng ngaluarkeun magnet.Ieu bisa ditempo yén magnet permanen tina sikat DC motor dibereskeun, sarta coil tina sikat motor DC bisa muterkeun sabudeureun puseur jero.Sisi tetep disebut "stator" jeung sisi puteran disebut "rotor".
Prinsip puteran motor sikat ① Muterkeun counterclockwise ti kaayaan awal Coil A aya di luhur, nyambungkeun catu daya ka sikat, sarta ngantep sisi kénca jadi (+) jeung sisi katuhu jadi (-).A arus badag ngalir ti sikat kénca ka coil A ngaliwatan commutator nu.Ieu struktur nu bagian luhur (luar) coil A jadi kutub S.Kusabab 1/2 tina arus coil A ngalir ti sikat kénca ka coil B jeung coil C dina arah nu lalawanan ka coil A, sisi luar coil B jeung coil C jadi lemah N kutub (ditunjukkeun ku hurup rada leutik dina inohong).Médan magnét anu dihasilkeun dina coils ieu sarta repulsion sarta daya tarik magnet ngajadikeun coils muterkeun counterclockwise.② rotasi counterclockwise salajengna.Salajengna, eta dianggap yén sikat katuhu aya dina kontak sareng dua commutators dina kaayaan yén coil A rotates counterclockwise ku 30 derajat.Arus coil A terus ngalir ti sikat kénca ka sikat katuhu, jeung sisi luar coil ngajaga kutub S.Arus sarua salaku coil A ngalir ngaliwatan coil B, sarta luar coil B janten kuat N-kutub.Kusabab duanana tungtung coil C anu pondok-circuited ku sikat, euweuh arus jeung euweuh médan magnét dihasilkeun.Malah dina hal ieu, eta bakal subjected kana gaya rotasi counterclockwise.Ti ③ ka ④, coil luhur terus narima gaya pindah ka kénca, jeung coil handap terus narima gaya pindah ka katuhu, terus muterkeun counterclockwise.Nalika coil rotates ka ③ na ④ unggal 30 derajat, nalika coil lokasina luhureun sumbu horizontal sentral, sisi luar coil janten S kutub;Nalika coil ieu lokasina di handap, janten N kutub, sarta gerakan ieu terus-terusan.Dina basa sejen, coil luhur sababaraha kali subjected ka gaya pindah ka kénca, jeung coil handap sababaraha kali subjected ka gaya pindah ka katuhu (duanana counterclockwise).Ieu ngabalukarkeun rotor sok muterkeun counterclockwise.Lamun catu daya disambungkeun ka sikat kénca sabalikna (-) jeung sikat katuhu (+), médan magnét jeung arah sabalikna bakal dihasilkeun dina coil, jadi arah gaya dilarapkeun ka coil oge sabalikna, péngkolan jarum jam. .Salaku tambahan, nalika catu daya dipegatkeun, rotor motor sikat bakal lirén puteran sabab teu aya médan magnét anu tetep puteran.Tilu-fase full-gelombang brushless motor Penampilan jeung struktur tilu-fase full-gelombang brushless motor
Diagram struktur internal sareng sirkuit sarimbag sambungan coil tina tilu-fase full-gelombang motor brushless Salajengna nyaéta diagram skéma tina struktur internal sareng diagram sirkuit sarimbag tina sambungan coil.Diagram struktur internal mangrupakeun conto basajan tina 2-kutub (2 magnét) 3-slot (3 coils) motor.Éta sami sareng struktur motor sikat kalayan jumlah kutub sareng slot anu sami, tapi sisi coil tetep sareng magnet tiasa diputer.Tangtu, euweuh sikat.Dina hal ieu, coil nu adopts metoda Y-konéksi, sarta unsur semikonduktor dipaké pikeun suplai arus ka coil, sarta inflow na outflow tina ayeuna dikawasa nurutkeun posisi magnet puteran.Dina conto ieu, unsur Aula dipaké pikeun ngadeteksi posisi magnet.Unsur Aula ieu disusun antara coils, sarta ngadeteksi tegangan dihasilkeun nurutkeun kakuatan médan magnét sarta ngagunakeun salaku informasi posisi.Dina gambar tina FDD motor spindle dibikeun saméméhna, éta ogé bisa ditempo yén aya unsur Aula (luhureun coil nu) antara coil jeung coil pikeun ngadeteksi posisi.Unsur aula mangrupikeun sénsor magnét anu terkenal.Besarna médan magnét bisa dirobah jadi gedéna tegangan, sarta arah médan magnét bisa digambarkeun ku positif jeung negatif.
Prinsip puteran tilu-fase full-gelombang brushless motor Salajengna, prinsip rotasi motor brushless bakal dipedar nurutkeun léngkah ① ~ ⑥.Pikeun gampang ngarti, magnet permanén disederhanakeun tina sirkular ka rectangular di dieu.① Dina coil tilu fase, coil 1 dibenerkeun dina arah jam 12, coil 2 dibenerkeun dina arah jam 4, sareng coil 3 dibenerkeun dina jam 8 arah jam tina jam.Hayu kutub N tina 2-kutub magnet permanén di kénca jeung kutub S di katuhu, sarta eta bisa muterkeun.A Io ayeuna ngalir kana coil 1 pikeun ngahasilkeun médan magnét S-kutub luar coil nu.Io / 2 arus ngalir ti coil nu 2 jeung coil nu 3 ngahasilkeun médan magnét N-kutub luar coil nu.Nalika médan magnét coil 2 sareng coil 3 disintésis vektor, médan magnét N-kutub dihasilkeun ka handap, nyaéta 0,5 kali ukuran médan magnét anu dihasilkeun nalika Io ayeuna ngaliwatan hiji coil, sareng nalika ditambahkeun kana magnet. widang coil 1, janten 1,5 kali.Ieu bakal ngahasilkeun médan magnét komposit kalawan sudut 90 relatif ka magnet permanén, jadi torsi maksimum bisa dihasilkeun sarta magnet permanén rotates jarum jam.Nalika arus coil 2 diréduksi sareng arus coil 3 ningkat dumasar kana posisi puteran, médan magnét anu hasilna ogé puteran jarum jam, sareng magnet permanén ogé terus muter.② Nalika diputer ku 30 derajat, arus Io ngalir kana coil 1, ku kituna arus dina coil 2 nyaeta nol, sarta arus Io ngalir kaluar tina coil 3. Sisi luar coil 1 jadi hiji kutub S, jeung sisi luar coil 3 jadi hiji kutub N.Nalika vektor digabungkeun, médan magnét anu dibangkitkeun nyaéta √3 (≈1.72) kali anu dibangkitkeun nalika Io ayeuna ngalangkungan coil.Ieu ogé bakal ngahasilkeun médan magnét hasilna dina sudut 90 kalayan hormat ka médan magnét tina magnet permanén, sarta muterkeun saarah jarum jam.Nalika arus inflow Io tina coil 1 diréduksi nurutkeun posisi rotasi, arus inflow tina coil 2 ngaronjat tina enol, sarta arus outflow tina coil 3 ngaronjat jadi Io, médan magnét hasilna ogé rotates jarum jam, jeung magnet permanén terus muterkeun.Anggap unggal arus fase sinusoida, nilai ayeuna di dieu nyaeta io× sin (π 3) = io× √ 32. Ngaliwatan sintésis vektor médan magnét, total médan magnét nyaéta (√ 32) 2× 2 = 1,5 kali tina médan magnét dihasilkeun ku coil a.※.Lamun unggal fase ayeuna gelombang sinus, euweuh urusan dimana magnet permanén lokasina, gedena médan magnét komposit véktor 1,5 kali tina médan magnét dihasilkeun ku coil a, sarta médan magnét ngabentuk sudut 90-derajat kalayan hormat ka médan magnét tina magnét permanén.③ Dina kaayaan terus muterkeun ku 30 derajat, arus Io/2 ngalir kana coil 1, ayeuna Io/2 ngalir kana coil 2, jeung arus Io ngalir kaluar tina coil 3. Sisi luar coil 1 jadi S kutub. , sisi luar coil 2 janten kutub S, sareng sisi luar coil 3 janten kutub N.Nalika vektor digabungkeun, médan magnét anu dibangkitkeun nyaéta 1,5 kali anu dibangkitkeun nalika arus Io ngalir ngaliwatan coil (sarua sareng ①).Di dieu, médan magnét sintétik kalayan sudut 90 derajat relatif ka médan magnét magnét permanén ogé bakal dihasilkeun sareng diputer saarah jarum jam.④～⑥ Rotasikeun cara anu sami sareng ① ~ ③.Ku cara kieu, lamun arus ngalir kana coil terus switched nurutkeun posisi magnet permanén, magnet permanén bakal muterkeun dina arah tetep.Nya kitu, lamun arus ngalir dina arah nu lalawanan jeung médan magnét sintétik dibalikkeun, éta bakal muterkeun counterclockwise.Gambar di handap nembongkeun arus unggal coil dina unggal hambalan ti ① ka ⑥.Ngaliwatan bubuka di luhur, urang kudu bisa ngarti hubungan antara robah ayeuna jeung rotasi.stepmotor Stepping motor mangrupakeun jenis motor anu bisa ngadalikeun sudut rotasi jeung speed synchronously tur akurat jeung sinyal pulsa.Stepping motor disebut oge "pulsa motor".Stepping motor loba dipaké dina alat-alat nu peryogi positioning sabab bisa ngawujudkeun positioning akurat ukur ngaliwatan kontrol buka-loop tanpa ngagunakeun sensor posisi.Struktur motor stepping (bipolar dua fase) Dina conto penampilan, penampilan motor stepping HB (hibrida) jeung PM (magnet permanén).Diagram struktur di tengah ogé nembongkeun struktur HB jeung PM.Motor stepper mangrupikeun struktur kalayan coil tetep sareng magnet permanén puteran.Diagram konsép struktur internal motor stepping di katuhu nyaéta conto motor PM anu ngagunakeun gulungan dua fase (dua kelompok).Dina conto struktur dasar motor stepping, coil disusun di luar sareng magnet permanén disusun di jero.Salian dua fase, aya loba jenis coils kalawan tilu fase jeung lima fase sarua.Sababaraha motor stepping gaduh struktur anu béda, tapi pikeun ngenalkeun prinsip kerjana, makalah ieu masihan struktur dasar motor stepping.Ngaliwatan artikel ieu, kuring miharep ngartos yen stepping motor dasarna adopts struktur fiksasi coil sarta rotasi magnet permanén.Prinsip kerja dasar motor stepping (eksitasi fase tunggal) Di handap ieu dianggo pikeun ngawanohkeun prinsip kerja dasar motor stepping.① Arus asup ti sisi kénca coil 1 jeung kaluar ti sisi katuhu coil 1. Ulah ngantep arus ngalir ngaliwatan coil 2. Dina waktu ieu, jero coil kénca 1 jadi N, jeung jero coil katuhu 1 janten S.. Ku alatan éta, magnet permanén tengah katarik ku médan magnét tina coil 1, sarta eureun dina kaayaan sisi kénca S jeung sisi katuhu N.. ② Ngeureunkeun ayeuna di coil 1, supaya arus asup ti sisi luhur coil 2 sarta ngalir kaluar ti sisi handap coil 2. Sisi jero coil luhur 2 jadi N jeung sisi jero coil handap 2 jadi S.. The magnet permanén katarik ku médan magnét sarta eureun puteran 90 jarum jam.③ Eureunkeun arus dina coil 2, supados arus asup ti sisi katuhu coil 1 sareng ngalir kaluar ti sisi kénca coil 1. Bagian jero coil kénca 1 janten S, sareng jero coil katuhu 1 janten N.. Magnet permanén katarik ku médan magnét na, sarta rotates jarum jam pikeun sejen 90 derajat eureun.④ Ngeureunkeun arus dina coil 1, ku kituna arus ngalir ti sisi handap coil 2 sarta ngalir kaluar ti sisi luhur coil 2. Di jero coil luhur 2 janten S, sarta jero coil. coil handap 2 janten N.. Magnet permanén katarik ku médan magnét na, sarta rotates jarum jam pikeun sejen 90 derajat eureun.Motor stepping bisa diputer ku cara ngaganti arus nu ngalir ngaliwatan coil dina urutan luhur ti ① ka ④ ngaliwatan sirkuit éléktronik.Dina conto ieu, unggal aksi switch bakal muterkeun motor stepping ku 90. Sajaba ti éta, nalika arus terus ngalir ngaliwatan coil tangtu, éta bisa ngajaga kaayaan eureun sarta nyieun motor stepping boga torsi nyekel.Ku jalan kitu, lamun arus ngalir ngaliwatan coil dibalikkeun, motor stepper bisa diputer dina arah nu lalawanan.
