Karibu nusu ya matumizi ya nguvu ya dunia hutumiwa na motors, hivyo ufanisi mkubwa wa motors huitwa kipimo cha ufanisi zaidi cha kutatua matatizo ya nishati duniani.
Kwa ujumla, inahusu mabadiliko ya nguvu inayotokana na mtiririko wa sasa katika uwanja wa sumaku kuwa hatua ya mzunguko, na kwa maana pana, pia inajumuisha hatua ya mstari.Kulingana na aina ya usambazaji wa umeme unaoendeshwa na motor, inaweza kugawanywa katika motor DC na motor AC.Kwa mujibu wa kanuni ya mzunguko wa magari, inaweza kugawanywa takribani katika makundi yafuatayo.(isipokuwa motors maalum)
Injini ya AC AC Injini iliyopigwa brashi: Injini iliyopigwa brashi inayotumika sana kwa ujumla inaitwa DC motor.Electrode inayoitwa "brashi" (upande wa stator) na "commutator" (upande wa silaha) huwasiliana kwa mtiririko ili kubadili sasa, na hivyo kufanya hatua ya kuzunguka.Injini ya DC isiyo na brashi: Haihitaji brashi na viendeshaji, lakini hutumia vitendaji vya kubadili kama vile transistors kubadili mkondo na kufanya mzunguko.Injini ya kukanyaga: Gari hii inafanya kazi sawasawa na nguvu ya mapigo, kwa hivyo inaitwa pia gari la kunde.Tabia yake ni kwamba inaweza kutambua kwa urahisi uendeshaji sahihi wa nafasi.Asynchronous motor: sasa mbadala hufanya stator kuzalisha kupokezana magnetic shamba, ambayo inafanya rotor kuzalisha sasa ikiwa ni pamoja na mzunguko chini ya mwingiliano wake.AC (alternating current) motor Motor synchronous: sasa mbadala huunda uwanja wa sumaku unaozunguka, na rotor yenye miti ya sumaku huzunguka kutokana na mvuto.Kasi ya mzunguko inalandanishwa na mzunguko wa nguvu.
Juu ya sasa, shamba la magnetic na nguvu Kwanza kabisa, ili kuwezesha maelezo yafuatayo ya kanuni ya motor, hebu tupitie sheria / sheria za msingi kuhusu sasa, shamba la magnetic na nguvu.Ingawa kuna hisia ya nostalgia, ni rahisi kusahau ujuzi huu ikiwa hutumii vipengele vya magnetic mara kwa mara.
Je, injini inazungukaje?1) motor inazunguka kwa msaada wa sumaku na nguvu ya magnetic.Kuzunguka sumaku ya kudumu yenye shimoni inayozunguka, ① zungusha sumaku (kutoa uwanja wa sumaku unaozunguka), ② kulingana na kanuni kwamba nguzo tofauti za nguzo N na nguzo ya S huvutia na kurudisha kiwango sawa, ③ sumaku yenye shimoni inayozunguka itazunguka.
Ya sasa inapita kwenye waya husababisha uwanja unaozunguka wa magnetic (nguvu ya sumaku) karibu nayo, ili sumaku inazunguka, ambayo kwa kweli ni hali ya hatua sawa na hii.
Kwa kuongeza, wakati waya inapopigwa kwenye coil, nguvu ya magnetic inaunganishwa, na kutengeneza flux kubwa ya magnetic (magnetic flux), na kusababisha N-pole na S-pole.Kwa kuongeza, kwa kuingiza msingi wa chuma kwenye kondakta yenye umbo la koili, mistari ya uga wa sumaku inakuwa rahisi kupita na inaweza kutoa nguvu yenye nguvu ya sumaku.2) Gari halisi inayozunguka Hapa, kama njia ya vitendo ya kuzungusha mashine ya umeme, njia ya utengenezaji wa uwanja wa sumaku unaozunguka kwa kutumia AC ya awamu tatu na coil inaletwa.(Awamu tatu AC ni ishara ya AC na muda wa awamu ya 120.) Vipuli vilivyojeruhiwa karibu na msingi wa chuma vinagawanywa katika awamu tatu, na coil za U-awamu, awamu ya V na awamu ya W hupangwa kwa vipindi vya 120. Coil zilizo na voltage ya juu hutoa nguzo za N, na coil zilizo na voltage ya chini hutoa miti ya S.Kila awamu hubadilika kulingana na wimbi la sine, kwa hivyo polarity (N pole, S pole) inayotokana na kila coil na uwanja wake wa sumaku (nguvu ya sumaku) itabadilika.Kwa wakati huu, angalia tu coil zinazozalisha nguzo za N, na ubadilishe kwa utaratibu wa U-awamu ya coil → V-awamu ya awamu → W-awamu coil → U-awamu ya coil, hivyo mzunguko.Muundo wa motor ndogo Kielelezo kifuatacho kinaonyesha muundo wa jumla na ulinganisho wa injini ya kuzidisha, motor iliyopigwa ya DC na motor isiyo na brashi ya DC.Vipengele vya msingi vya motors hizi ni hasa coils, sumaku na rotors.Aidha, kutokana na aina tofauti, wamegawanywa katika aina ya coil fasta na sumaku fasta aina.
Hapa, sumaku ya brashi DC motor ni fasta nje, na coil huzunguka ndani.Brashi na commutator ni wajibu wa kusambaza nguvu kwa coil na kubadilisha mwelekeo wa sasa.Hapa, coil ya motor isiyo na brashi imewekwa nje na sumaku inazunguka ndani.Kutokana na aina tofauti za motors, miundo yao ni tofauti hata kama vipengele vya msingi ni sawa.Itaelezwa kwa undani katika kila sehemu.Brashi motor Muundo wa motor brashi Ifuatayo ni muonekano wa brushed DC motor mara nyingi hutumika katika mfano, na mchoro mchoro ulilipuka wa kawaida pole mbili (sumaku mbili) tatu-slot (tatu coils) motor.Labda watu wengi wana uzoefu wa kutenganisha motor na kuchukua sumaku.Inaweza kuonekana kuwa sumaku ya kudumu ya brashi DC motor ni fasta, na coil ya brashi DC motor inaweza kuzunguka katikati ya ndani.Upande uliowekwa unaitwa "stator" na upande unaozunguka unaitwa "rotor".
Kanuni ya mzunguko wa motor ya brashi ① Zungusha kinyume cha saa kutoka hali ya awali Coil A iko juu, ikiunganisha usambazaji wa nishati kwenye brashi, na acha upande wa kushoto uwe (+) na upande wa kulia uwe (-).Mkondo mkubwa unatiririka kutoka kwa brashi ya kushoto hadi kwenye coil A kupitia kibadilishaji.Huu ni muundo ambao sehemu ya juu (nje) ya coil A inakuwa S pole.Kwa kuwa 1/2 ya mkondo wa coil A hutiririka kutoka kwa brashi ya kushoto hadi koili B na koili C katika mwelekeo tofauti hadi koili A, pande za nje za koili B na koili C huwa nguzo za N dhaifu (zinazoonyeshwa kwa herufi ndogo kidogo kwenye koili. takwimu).Uga wa sumaku unaozalishwa katika koili hizi na msukosuko na mvuto wa sumaku hufanya koili zizunguke kinyume cha saa.② mzunguko zaidi kinyume cha saa.Ifuatayo, inachukuliwa kuwa brashi ya kulia inawasiliana na waendeshaji wawili katika hali kwamba coil A inazunguka kinyume cha saa kwa digrii 30.Upepo wa coil A huendelea kutiririka kutoka kwa brashi ya kushoto hadi kwa brashi ya kulia, na upande wa nje wa coil huweka pole S.Sasa sawa na coil A inapita kupitia coil B, na nje ya coil B inakuwa N-pole yenye nguvu.Kwa kuwa ncha zote mbili za coil C zimezungushwa kwa muda mfupi na brashi, hakuna mtiririko wa sasa na uwanja wa sumaku unaozalishwa.Hata katika kesi hii, itakuwa chini ya nguvu ya mzunguko counterclockwise.Kutoka ③ hadi ④, koili ya juu hupokea kila mara nguvu inayosogea upande wa kushoto, na koili ya chini huendelea kupokea nguvu inayosogea kulia, na inaendelea kuzunguka kinyume cha saa.Wakati coil inapozunguka hadi ③ na ④ kila digrii 30, wakati coil iko juu ya mhimili wa kati wa usawa, upande wa nje wa coil unakuwa S pole;Wakati coil iko chini, inakuwa N pole, na harakati hii inarudiwa.Kwa maneno mengine, coil ya juu inakabiliwa mara kwa mara kwa nguvu inayohamia upande wa kushoto, na coil ya chini inakabiliwa mara kwa mara na nguvu inayohamia kulia (zote mbili kinyume cha saa).Hii husababisha rotor kuzunguka kila wakati kinyume cha saa.Ikiwa usambazaji wa umeme umeunganishwa kwa brashi ya kushoto ya kinyume (-) na brashi ya kulia (+), uga wa sumaku ulio na mwelekeo tofauti utatolewa kwenye koili, kwa hivyo mwelekeo wa nguvu inayotumika kwa koili pia ni kinyume, ikigeuka saa. .Kwa kuongeza, wakati ugavi wa umeme umekatwa, rota ya motor ya brashi itaacha kuzunguka kwa sababu hakuna uwanja wa sumaku wa kuifanya kuzunguka.motor ya awamu ya tatu-wimbi kamili ya brashi Mwonekano na muundo wa motor ya awamu ya tatu isiyo na wimbi kamili
Mchoro wa muundo wa ndani na mzunguko sawa wa uunganisho wa coil wa motor ya awamu ya tatu ya wimbi kamili la brashi Ifuatayo ni mchoro wa muundo wa ndani na mchoro sawa wa mzunguko wa uhusiano wa coil.Mchoro wa muundo wa ndani ni mfano rahisi wa 2-pole (2 sumaku) 3-slot (3 coils) motor.Ni sawa na muundo wa gari la brashi na idadi sawa ya miti na inafaa, lakini upande wa coil umewekwa na sumaku inaweza kuzunguka.Bila shaka, hakuna brashi.Katika kesi hii, coil inachukua njia ya uunganisho wa Y, na kipengele cha semiconductor hutumiwa kusambaza sasa kwa coil, na uingizaji na nje ya sasa inadhibitiwa kulingana na nafasi ya sumaku inayozunguka.Katika mfano huu, kipengele cha Ukumbi kinatumika kugundua nafasi ya sumaku.Kipengele cha Ukumbi kimepangwa kati ya koili, na hugundua voltage inayozalishwa kulingana na nguvu ya uwanja wa sumaku na kuitumia kama habari ya msimamo.Katika picha ya FDD spindle motor iliyotolewa mapema, inaweza pia kuonekana kuwa kuna kipengele cha Hall (juu ya coil) kati ya coil na coil ili kuchunguza nafasi.Kipengele cha ukumbi ni sensor inayojulikana ya sumaku.Ukubwa wa uwanja wa magnetic unaweza kubadilishwa kuwa ukubwa wa voltage, na mwelekeo wa shamba la magnetic unaweza kuwakilishwa na chanya na hasi.
Kanuni ya mzunguko wa motor ya awamu ya tatu-wimbi kamili isiyo na brashi Kisha, kanuni ya mzunguko wa motor isiyo na brashi itaelezwa kulingana na hatua ① ~ ⑥.Kwa ufahamu rahisi, sumaku ya kudumu imerahisishwa kutoka kwa mviringo hadi mstatili hapa.① Katika coil ya awamu tatu, acha coil 1 iwekwe katika mwelekeo wa saa 12, coil 2 iwekwe katika mwelekeo wa saa 4, na coil ya 3 iwekwe kwenye 8. mwelekeo wa saa ya saa.Hebu nguzo ya N ya sumaku ya kudumu yenye nguzo 2 iwe upande wa kushoto na nguzo ya S iwe upande wa kulia, na inaweza kuzunguka.Io ya sasa inapita kwenye koili 1 ili kutoa uga wa sumaku wa S-pole nje ya koili.Mkondo wa Io/2 hutiririka kutoka kwa coil 2 na coil 3 ili kutoa uwanja wa sumaku wa N-pole nje ya koili.Wakati sehemu za sumaku za coil 2 na coil 3 zimeundwa kwa vekta, uga wa sumaku wa N-pole hutolewa kwenda chini, ambao ni mara 0.5 ya ukubwa wa uga wa sumaku unaozalishwa wakati Io ya sasa inapopitia koili moja, na inapoongezwa kwenye sumaku. shamba la coil 1, inakuwa mara 1.5.Hii itazalisha uga wa sumaku wa mchanganyiko na pembe ya 90 kuhusiana na sumaku ya kudumu, hivyo torque ya juu inaweza kuzalishwa na sumaku ya kudumu inazunguka saa.Wakati sasa ya coil 2 imepunguzwa na sasa ya coil 3 imeongezeka kulingana na nafasi ya mzunguko, shamba la magnetic linalosababisha pia linazunguka saa, na sumaku ya kudumu pia inaendelea kuzunguka.② Inapozungushwa na digrii 30, Io ya sasa inapita kwenye coil 1, ili sasa katika coil 2 ni sifuri, na Io ya sasa inapita nje ya coil 3. Upande wa nje wa coil 1 inakuwa S pole, na upande wa nje wa coil 3 inakuwa N pole.Vekta zinapounganishwa, uga wa sumaku unaozalishwa ni mara √3(≈1.72) ambao hutolewa wakati Io ya sasa inapita kwenye koili.Hii pia itazalisha shamba la sumaku la matokeo kwa pembe ya 90 kwa heshima na uwanja wa sumaku wa sumaku ya kudumu, na kuzunguka saa.Wakati uingiaji wa sasa wa Io wa coil 1 unapunguzwa kulingana na nafasi ya mzunguko, sasa ya kuingia ya coil 2 imeongezeka kutoka sifuri, na sasa ya nje ya coil 3 imeongezeka hadi Io, shamba la sumaku la matokeo pia linazunguka saa. na sumaku ya kudumu inaendelea kuzunguka.Kwa kudhani kuwa kila awamu ya sasa ni sinusoidal, thamani ya sasa hapa ni io× sin (π 3) = io× √ 32. Kupitia usanisi wa vekta ya uwanja wa sumaku, jumla ya uwanja wa sumaku ni (√ 32) 2 × 2 = mara 1.5 ya uwanja wa sumaku. shamba la sumaku linalotokana na coil.※.Wakati kila awamu ya sasa ni wimbi la sine, haijalishi sumaku ya kudumu iko wapi, ukubwa wa uwanja wa sumaku wa vekta ni mara 1.5 ya uwanja wa sumaku unaozalishwa na koili, na uwanja wa sumaku huunda angle ya digrii 90 uwanja wa magnetic wa sumaku ya kudumu.③ Katika hali ya kuendelea kuzunguka kwa digrii 30, Io/2 ya sasa inapita kwenye coil 1, Io/2 ya sasa inapita kwenye coil 2, na Io ya sasa inatoka kwenye coil 3. Upande wa nje wa coil 1 unakuwa S pole. , upande wa nje wa coil 2 unakuwa S pole, na upande wa nje wa coil 3 unakuwa N pole.Vekta zinapounganishwa, sehemu ya sumaku inayozalishwa ni mara 1.5 ambayo ilizalishwa wakati Io ya sasa inapita kupitia koili (sawa na ①).Hapa, uwanja wa sumaku wa sintetiki wenye pembe ya digrii 90 kuhusiana na uwanja wa sumaku wa sumaku ya kudumu pia utatolewa na kuzungushwa saa moja kwa moja.④～⑥ Zungusha kwa njia sawa na ① ~ ③.Kwa njia hii, ikiwa sasa inapita kwenye coil inaendelea kubadilishwa kulingana na nafasi ya sumaku ya kudumu, sumaku ya kudumu itazunguka kwa mwelekeo uliowekwa.Vile vile, ikiwa sasa inapita kinyume chake na uwanja wa magnetic wa synthetic umebadilishwa, itazunguka kinyume cha saa.Kielelezo kifuatacho kinaonyesha mkondo wa kila koili katika kila hatua kutoka ① hadi ⑥.Kupitia utangulizi ulio hapo juu, tunapaswa kuwa na uwezo wa kuelewa uhusiano kati ya mabadiliko ya sasa na mzunguko.motor stepmotor ni aina ya motor inayoweza kudhibiti pembe ya mzunguko na kasi kwa usawa na kwa usahihi kwa ishara ya mapigo.Injini ya kukanyaga pia inaitwa "pulse motor".Injini ya kukanyaga inatumika sana katika kifaa kinachohitaji kuwekwa kwa nafasi kwa sababu inaweza kutambua nafasi sahihi kupitia udhibiti wa kitanzi wazi bila kutumia kihisi cha nafasi.Muundo wa motor stepping (awamu mbili bipolar) Katika mifano ya kuonekana, kuonekana kwa HB (mseto) na PM (sumaku ya kudumu) motors stepping hutolewa.Mchoro wa muundo katikati pia unaonyesha muundo wa HB na PM.Stepper motor ni muundo na coil fasta na sumaku inayozunguka ya kudumu.Mchoro wa dhana ya muundo wa ndani wa kuzidisha motor upande wa kulia ni mfano wa PM motor kwa kutumia coil za awamu mbili (vikundi viwili).Katika mfano wa muundo wa msingi wa motor stepping, coil hupangwa nje na sumaku ya kudumu hupangwa ndani.Mbali na awamu mbili, kuna aina nyingi za coil na awamu tatu na awamu tano sawa.Baadhi ya motors za hatua zina miundo mingine tofauti, lakini ili kuanzisha kanuni zao za kazi, karatasi hii inatoa muundo wa msingi wa motors za kupiga hatua.Kupitia makala hii, natumaini kuelewa kwamba motor stepping kimsingi inachukua muundo wa fixation coil na mzunguko wa kudumu sumaku.Kanuni ya msingi ya kufanya kazi ya kuzidisha motor (msisimko wa awamu moja) Ifuatayo hutumia kutambulisha kanuni ya msingi ya kufanya kazi ya kupiga hatua.① Ya sasa inatiririka kutoka upande wa kushoto wa koili 1 na kutoka upande wa kulia wa koili 1. Usiruhusu mkondo utiririke kupitia koili 2. Kwa wakati huu, sehemu ya ndani ya koili 1 inakuwa N, na ndani ya koili. coil ya kulia 1 inakuwa S.. Kwa hiyo, sumaku ya kati ya kudumu inavutiwa na shamba la magnetic ya coil 1, na kuacha katika hali ya upande wa kushoto S na upande wa kulia N.. ② Acha sasa katika coil 1, hivyo kwamba sasa inapita kutoka upande wa juu wa coil 2 na inapita kutoka upande wa chini wa coil 2. Upande wa ndani wa coil ya juu 2 inakuwa N na upande wa ndani wa coil ya chini 2 inakuwa S.. Sumaku ya kudumu inavutiwa na uga wake wa sumaku na huacha kuzunguka 90 kisaa.③ Zima mkondo katika coil 2, ili mkondo wa sasa utiririke kutoka upande wa kulia wa coil 1 na kutiririka kutoka upande wa kushoto wa coil 1. Ndani ya koili ya kushoto 1 inakuwa S, na ndani ya coil ya kulia 1. inakuwa N.. Sumaku ya kudumu inavutiwa na uwanja wake wa sumaku, na huzunguka saa kwa digrii nyingine 90 ili kuacha.④ Zima sasa katika koili 1, ili mkondo wa sasa utiririke kutoka upande wa chini wa koili 2 na kutiririka kutoka upande wa juu wa koili 2. Ndani ya koili ya juu 2 inakuwa S, na ndani ya koili. coil ya chini 2 inakuwa N.. Sumaku ya kudumu inavutiwa na uwanja wake wa magnetic, na huzunguka saa kwa digrii 90 nyingine ili kuacha.Injini ya kuzidisha inaweza kuzungushwa kwa kubadili mkondo wa sasa unaopita kwenye koili kwa mpangilio ulio hapo juu kutoka ① hadi ④ kupitia saketi ya kielektroniki.Katika mfano huu, kila hatua ya kubadili itazunguka motor ya kuongezeka kwa 90. Kwa kuongeza, wakati sasa inapita kwa njia ya coil fulani, inaweza kuweka hali ya kuacha na kufanya motor inayozidi kuwa na torque ya kushikilia.Kwa njia, ikiwa sasa inapita kupitia coil inabadilishwa, motor stepper inaweza kuzungushwa kwa mwelekeo kinyume.
