Egwyddor weithredol DC Motor

Mae peiriant cerrynt uniongyrchol (peiriant DC) yn cyfeirio at fodur cylchdroi sy'n gallu trosi ynni trydanol o gerrynt uniongyrchol yn ynni mecanyddol (fel modur DC) neu drosi ynni mecanyddol yn ynni trydanol cerrynt uniongyrchol (fel generadur DC). Mae'n fath o fodur sy'n hwyluso trosi cydfuddiannol rhwng ynni trydanol a mecanyddol. Wrth weithredu fel modur, mae'n gweithredu fel modur DC, gan drosi ynni trydanol yn ynni mecanyddol; wrth weithredu fel generadur, mae'n gweithredu fel generadur DC, gan drosi ynni mecanyddol yn ynni trydanol.

 

Strwythur cyfansoddiad

Dylai strwythur modur DC gynnwys dwy brif ran: y stator a'r rotor. Gelwir rhan sefydlog modur DC yn ystod gweithrediad yn stator. Prif swyddogaeth y stator yw cynhyrchu maes magnetig, sy'n cynnwys y sylfaen modur, prif bolion magnetig, polion gwrthdroi, capiau diwedd, Bearings, a dyfeisiau brwsh. Gelwir y rhan sy'n cylchdroi yn ystod gweithrediad yn rotor, sy'n cynhyrchu torque electromagnetig yn bennaf a grym electromotive ysgogedig. Dyma'r canolbwynt ar gyfer trosi ynni mewn moduron DC, felly fe'i gelwir fel arfer yn armature, sy'n cynnwys siafft, craidd armature, weindio armature, cymudadur, a ffan.

 

Prif polyn magnetig

Swyddogaeth y prif polyn magnetig yw cynhyrchu maes magnetig bwlch aer. Mae'r prif polyn magnetig yn cynnwys dwy ran: craidd haearn y prif polyn magnetig a'r weindio excitation. Yn gyffredinol, mae'r craidd haearn wedi'i wneud o blatiau dur silicon o 0.5mm i 1.5mm o drwch, sy'n cael eu gwasgu a'u rhybedu gyda'i gilydd. Mae wedi'i rannu'n ddwy ran: y corff polyn a'r esgidiau polyn. Gelwir y rhan ar ben y weindio excitation yn gorff polyn, a gelwir y rhan ar y gwaelod sy'n cael ei ehangu yn esgidiau polyn. Mae'r esgidiau polyn yn ehangach na'r corff polyn, a all addasu dosbarthiad maes magnetig yn y bwlch aer a hwyluso gosodiad y weindio cyffro. Mae'r weindio excitation wedi'i wneud o wifren gopr wedi'i inswleiddio a'i lapio o amgylch y prif graidd polyn magnetig. Mae'r prif bolyn magnetig cyfan wedi'i osod ar sylfaen y peiriant gyda sgriwiau,

Polyn bacio

Swyddogaeth y polyn bacio yw gwella cymudo a lleihau'r gwreichion cymudo posibl rhwng y brwsh trydan a'r cymudadur yn ystod gweithrediad modur. Fe'i gosodir yn gyffredinol rhwng dau brif polyn magnetig cyfagos ac mae'n cynnwys craidd haearn polyn gwrthdroi a weindio polyn gwrthdroi. Mae dirwyn y polyn gwrthdroi wedi'i wneud o wifrau wedi'u hinswleiddio sy'n cael eu clwyfo o amgylch craidd haearn y polyn gwrthdroi, ac mae nifer y polion gwrthdroi yn hafal i'r prif bolion magnetig.

 

Sylfaen peiriant

Gelwir cragen allanol y stator modur yn sylfaen. Mae swyddogaeth sylfaen y peiriant yn ddeublyg:

Defnyddir un i drwsio'r prif bolyn magnetig, polyn gwrthdroi, a gorchudd diwedd, ac i gynnal a gosod y modur cyfan;

Yn ail, mae sylfaen y peiriant ei hun hefyd yn rhan o'r cylched magnetig, sy'n ffurfio'r llwybr magnetig rhwng y polion magnetig. Yr iau magnetig yw'r enw ar y rhan y mae'r fflwcs magnetig yn mynd drwyddo. Er mwyn sicrhau bod gan sylfaen y peiriant ddigon o gryfder mecanyddol a dargludedd magnetig da, fe'i gwneir yn gyffredinol o ddur cast neu wedi'i weldio o blatiau dur.

 

Dyfais brwsh trydan

Defnyddir dyfais brwsh trydan i gyflwyno neu dynnu foltedd DC a cherrynt DC. Mae'r ddyfais brwsh trydan yn cynnwys brwsh trydan, deiliad brwsh, gwialen brwsh, a deiliad gwialen brwsh. Rhoddir y brwsh trydan yn y deiliad brwsh a'i gywasgu â sbring i sicrhau cyswllt llithro da rhwng y brwsh a'r cymudadur. Mae deiliad y brwsh wedi'i osod ar y gwialen brwsh, sy'n cael ei osod ar sedd gwialen brwsh crwn a rhaid ei insiwleiddio oddi wrth ei gilydd. Mae sedd y gwialen brwsh wedi'i gosod ar y clawr diwedd neu'r clawr mewnol sy'n dwyn, a gellir addasu'r sefyllfa amgylchiadol. Ar ôl addasu, mae'n sefydlog.

 

(1) Craidd haearn arfog

Y craidd armature yw prif ran y prif gylched magnetig ac fe'i defnyddir i fewnosod y weindio armature. Mae'r craidd haearn armature cyffredinol wedi'i wneud o ddalennau dur silicon 0.5mm o drwch wedi'u pwnio a'u lamineiddio i leihau colledion cerrynt eddy a hysteresis a gynhyrchir yn y craidd haearn armature yn ystod gweithrediad modur. Mae'r craidd haearn wedi'i bentyrru wedi'i osod ar y siafft neu'r braced rotor. Mae gan gylch allanol y craidd haearn slotiau armature, lle mae dirwyniadau armature wedi'u hymgorffori.

(2) Dirwyn arfog

Swyddogaeth y weindio armature yw cynhyrchu trorym electromagnetig a grym electromotive ysgogedig, ac mae'n elfen allweddol ar gyfer trosi ynni mewn moduron DC, felly fe'i gelwir yn armature. Mae'n cynnwys llawer o goiliau (y cyfeirir atynt o hyn ymlaen fel cydrannau) wedi'u cysylltu yn unol â rheolau penodol. Mae'r coiliau wedi'u clwyfo â-gwifren enamel cryfder uchel neu wifren gopr fflat wedi'i lapio â ffibr gwydr. Rhennir ymylon coil gwahanol coiliau yn haenau uchaf ac isaf a'u hymgorffori yn y slot armature. Rhaid cynnal yr inswleiddiad rhwng y coil a'r craidd haearn, yn ogystal â rhwng ymylon uchaf ac isaf y coil, yn iawn. Er mwyn atal grym allgyrchol rhag taflu ymyl y coil allan o'r slot, mae'r slot wedi'i osod gyda lletemau slot. Mae rhan cysylltiad diwedd y coil sy'n ymestyn allan o'r slot wedi'i glymu â thâp gwydr thermosetting heb ei wehyddu.

 

(3) Cymudwr

Mewn modur DC, mae gan y cymudadur brwsys trydan, a all drosi'r pŵer DC allanol yn gerrynt eiledol yn y coil armature, gan gadw cyfeiriad y trorym electromagnetig yn gyson; Mewn generadur DC, mae gan y cymudadur brwsys trydan, a all drosi'r grym electromotive eiledol a achosir yn y coil armature yn rym electromotive uniongyrchol wedi'i dynnu o frwsys trydan positif a negyddol. Corff silindrog yw cymudadur sy'n cynnwys llawer o segmentau cymudadur, sydd wedi'u hinswleiddio â dalennau mica rhyngddynt.

 

(4) Siafft cylchdroi

Mae'r siafft yn chwarae rhan gefnogol wrth gylchdroi'r rotor ac mae angen rhywfaint o gryfder mecanyddol ac anystwythder. Yn gyffredinol, caiff ei brosesu o ddur crwn

Prif Gategorïau

 

(5) generadur DC

Mae generadur DC yn beiriant sy'n trosi ynni mecanyddol yn ynni trydanol DC. Fe'i defnyddir yn bennaf fel ffynhonnell pŵer excitation ar gyfer moduron DC, electrolysis, electroplatio, mwyndoddi trydan, gwefru, a generaduron AC. Er bod cydrannau unionydd pŵer hefyd yn cael eu defnyddio mewn mannau lle mae angen cerrynt uniongyrchol i drosi cerrynt eiledol yn gerrynt uniongyrchol, o ran rhai agweddau perfformiad, ni all ffynonellau pŵer unionydd cerrynt eiledol ddisodli generaduron cerrynt uniongyrchol yn llwyr.

(6) modur DC

Dyfais cylchdroi sy'n trosi egni cerrynt uniongyrchol yn ynni mecanyddol. Mae stator y modur trydan yn darparu maes magnetig, mae'r cyflenwad pŵer DC yn darparu cerrynt i weindio'r rotor, ac mae'r cymudadur yn cadw cyfeiriad cerrynt y rotor a'r trorym a gynhyrchir gan y maes magnetig yn gyson. Gellir rhannu moduron DC yn ddau gategori yn seiliedig ar p'un a oes ganddynt gymudwyr brwsh a ddefnyddir yn gyffredin, gan gynnwys moduron DC wedi'u brwsio a moduron DC di-frws.

Mae modur DC Brushless yn fath newydd o fodur DC a ddatblygwyd yn ystod y blynyddoedd diwethaf gyda datblygiad technoleg microbrosesydd, cymhwyso dyfeisiau electronig pŵer newydd gydag amlder newid uchel a defnydd pŵer isel, yn ogystal ag optimeiddio dulliau rheoli ac ymddangosiad deunyddiau magnet parhaol cost isel, lefel ynni magnetig uchel.

(7)Egwyddor Rheoli

Egwyddor rheoli modur DC di-frwsh yw, er mwyn gwneud i'r modur gylchdroi, rhaid i'r uned reoli yn gyntaf benderfynu ar leoliad y rotor modur sy'n cael ei synhwyro gan y synhwyrydd neuadd, ac yna penderfynu ar drefn troi ymlaen (neu i ffwrdd) y transistorau pŵer yn y gwrthdröydd yn ôl y troellwr stator. Mae'r AH, BH, CH (gelwir y rhain yn transistorau pŵer braich uchaf) ac AL, BL, CL (gelwir y rhain yn transistorau pŵer braich isaf) yn y gwrthdröydd yn gwneud i'r cerrynt lifo trwy'r coil modur mewn dilyniant i gynhyrchu maes magnetig cylchdroi ymlaen (neu wrthdroi), a rhyngweithio â magnet y rotor, er mwyn gwneud i'r modur gylchdroi clocwedd / gwrthglocwedd. Pan fydd y rotor modur yn cylchdroi i'r sefyllfa lle mae synhwyrydd y neuadd yn synhwyro set arall o signalau, mae'r uned reoli yn troi ar y set nesaf o transistorau pŵer, fel y gall y modur cylchol barhau i gylchdroi i'r un cyfeiriad nes bod yr uned reoli yn penderfynu atal y rotor modur a diffodd y transistorau pŵer (neu droi'r transistorau pŵer braich isaf ymlaen yn unig); Os yw'r rotor modur i'w wrthdroi, mae trefn actifadu'r transistor pŵer yn cael ei wrthdroi.

 

Yn y bôn, gellir enghreifftio dull agor transistorau pŵer fel a ganlyn: AH, grŵp BL → AH, grŵp CL → BH, grŵp CL → BH, grŵp AL → CH, grŵp AL → CH, grŵp BL, ond ni ddylid ei agor fel AH, AL neu BH, BL neu CH, CL. Yn ogystal, oherwydd bod gan gydrannau electronig amser ymateb switsh bob amser, dylid ystyried amser ymateb y transistor pŵer wrth ddiffodd ac ymlaen. Fel arall, pan nad yw'r fraich uchaf (neu'r fraich isaf) wedi'i ddiffodd yn llwyr, bydd y fraich isaf (neu'r fraich uchaf) eisoes yn cael ei droi ymlaen, gan arwain at gylched fer rhwng y breichiau uchaf ac isaf a llosgi'r transistor pŵer allan.

 

Pan fydd y modur yn cylchdroi, bydd yr uned reoli yn cymharu'r gorchymyn sy'n cynnwys y cyflymder a'r gyfradd cyflymu / arafiad a osodwyd gan y gyrrwr â chyflymder newid signal synhwyrydd y neuadd (neu wedi'i gyfrifo gan feddalwedd) i benderfynu a ddylid troi'r set nesaf o switshis (AH, BL neu AH, CL neu BH, CL neu ...) ymlaen a hyd yr amser troi ymlaen. Os nad yw'r cyflymder yn ddigon, caiff ei ymestyn; os yw'r cyflymder yn rhy uchel, bydd yn cael ei fyrhau. Cwblheir y rhan hon o'r gwaith gan PWM. PWM yw'r ffordd i benderfynu a yw'r cyflymder modur yn gyflym neu'n araf, a sut i gynhyrchu PWM o'r fath yw'r craidd i gyflawni rheolaeth cyflymder mwy manwl gywir.

 

Rhaid i'r rheolydd cyflymder uchel ystyried a yw cydraniad CLOC y system yn ddigon i ddeall amser prosesu cyfarwyddiadau meddalwedd. Yn ogystal, mae'r dull mynediad data ar gyfer newidiadau i signal synhwyrydd neuadd hefyd yn effeithio ar berfformiad prosesydd, cywirdeb barn, a pherfformiad amser real. Ynglŷn â-rheoli cyflymder isel, yn enwedig-cychwyn cyflymder isel, mae'r newidiadau yn y signal synhwyrydd neuadd a ddychwelir yn dod yn arafach. Mae'n bwysig iawn echdynnu'r signal, ei brosesu ar yr amser iawn, a ffurfweddu'r gwerthoedd paramedr rheoli yn briodol yn unol â nodweddion y modur. Fel arall, gellir addasu'r adborth cyflymder yn seiliedig ar y newidiadau amgodiwr i gynyddu datrysiad y signal ar gyfer rheolaeth well. Gall y modur weithredu'n esmwyth ac ymateb yn dda, ac ni ellir anwybyddu priodoldeb rheolaeth PID. Fel y soniwyd yn gynharach, mae'r modur DC di-frwsh yn rheolydd dolen gaeedig, felly mae'r signal adborth yn cyfateb i ddweud wrth yr adran reoli faint mae cyflymder y modur yn dal yn wahanol i'r cyflymder targed, sef y gwall. Mae gwybod y gwall yn naturiol yn gofyn am iawndal, y gellir ei gyflawni trwy reolaethau peirianneg traddodiadol megis rheolaeth PID. Fodd bynnag, mae cyflwr ac amgylchedd rheolaeth yn gymhleth ac yn newid yn barhaus. Er mwyn cyflawni rheolaeth gadarn a gwydn, efallai na fydd ffactorau y mae angen eu hystyried yn cael eu meistroli'n llawn gan reolaeth beirianneg draddodiadol. Felly, bydd rheolaeth niwlog, systemau arbenigol, a rhwydweithiau niwral hefyd yn cael eu cynnwys fel damcaniaethau pwysig ar gyfer rheolaeth PID deallus.