Preskaŭ duono de la tutmonda elektrokonsumo estas konsumita de motoroj, do la alta efikeco de motoroj estas nomata la plej efika mezuro por solvi la mondajn energiproblemojn.
Ĝenerale, ĝi rilatas al la transformo de la forto generita de la fluo fluanta en la magneta kampo en rotacian agon, kaj en larĝa signifo, ĝi ankaŭ inkluzivas linearan agon.Laŭ la tipo de nutrado pelita de motoro, ĝi povas esti dividita en DC-motoron kaj AC-motoron.Laŭ la principo de motora rotacio, ĝi povas esti proksimume dividita en la sekvajn kategoriojn.(krom specialaj motoroj)
AC AC-motoro Brosita motoro: La vaste uzata brosis motoro estas ĝenerale nomata DC-motoro.Elektrodo nomita "broso" (statorflanko) kaj "komutilo" (armatura flanko) estas sinsekve kontaktitaj por ŝanĝi la fluon, tiel elfarante rotacian agon.Senbrosa DC-motoro: Ĝi ne bezonas brosojn kaj komutilojn, sed uzas ŝanĝajn funkciojn kiel transistoroj por ŝanĝi kurenton kaj fari rotacion.Paŝa motoro: Ĉi tiu motoro funkcias sinkrone kun pulspotenco, do ĝi ankaŭ nomiĝas pulsmotoro.Ĝia karakterizaĵo estas, ke ĝi povas facile realigi precizan poziciiga operacio.Nesinkrona motoro: alterna kurento igas la statoron produkti rotacian magnetan kampon, kio igas la rotoro produkti induktitan kurenton kaj rotacii sub sia interago.AC (alterna kurento) motoro Sinkrona motoro: alterna kurento kreas turniĝantan magnetan kampon, kaj la rotoro kun magnetaj polusoj turniĝas pro altiro.La rotacia indico estas sinkronigita kun la potenca frekvenco.
Pri kurento, magneta kampo kaj forto Antaŭ ĉio, por faciligi la sekvan klarigon de motorprincipo, ni rerigardu la bazajn leĝojn/regulojn pri kurento, magneta kampo kaj forto.Kvankam estas sento de nostalgio, estas facile forgesi ĉi tiun scion se vi ne ofte uzas magnetajn komponantojn.
Kiel la motoro rotacias?1) la motoro rotacias helpe de magnetoj kaj magneta forto.Ĉirkaŭ konstanta magneto kun turnanta ŝafto, ① turnu la magneton (por generi turnan magnetan kampon), ② laŭ la principo, ke malsamaj polusoj de la N-poluso kaj la S-polo altiras kaj la sama nivelo forpuŝas, ③ la magneto kun a. turnanta ŝafto turniĝos.
La kurento fluanta en la drato kaŭzas turniĝantan magnetan kampon (magneta forto) ĉirkaŭ ĝi, tiel ke la magneto turniĝas, kio estas fakte la sama agostato kiel ĉi tiu.
Krome, kiam la drato estas bobenita en bobenon, la magneta forto estas sintezita, formante grandan magnetkampan fluon (magneta fluo), rezultigante N-polon kaj S-polon.Krome, enmetante la feran kernon en la bobenforman konduktoron, la magnetkampaj linioj iĝas facile trapaseblaj kaj povas generi pli fortan magnetan forton.2) Fakta turnanta motoro Ĉi tie, kiel praktika metodo de rotacia elektra maŝino, la metodo de fabrikado de rotacia magneta kampo per uzado de trifaza AC kaj bobeno estas enkondukita.(Trifaza AC estas AC-signalo kun fazintervalo de 120.) La bobenoj ĉirkaŭ la ferkerno estas dividitaj en tri fazojn, kaj U-fazaj bobenoj, V-fazaj bobenoj kaj W-fazaj bobenoj estas aranĝitaj je intervaloj de 120. La bobenoj kun alta tensio generas N polusojn, kaj la bobenoj kun malalta tensio generas S polusojn.Ĉiu fazo ŝanĝiĝas laŭ sinusondo, do la poluseco (N-poluso, S-polo) generita de ĉiu bobeno kaj ĝia magneta kampo (magneta forto) ŝanĝiĝos.Ĉi-momente, nur rigardu la bobenojn, kiuj generas N-polusojn, kaj ŝanĝu ilin en ordo de U-faza bobeno →V-faza bobeno →W-faza bobeno →U-faza bobeno, tiel rotaciante.Strukturo de malgranda motoro La sekva figuro montras la ĝeneralan strukturon kaj komparon de paŝa motoro, brosita DC-motoro kaj senbrosa DC-motoro.La bazaj komponantoj de ĉi tiuj motoroj estas ĉefe bobenoj, magnetoj kaj rotoroj.Krome, pro malsamaj tipoj, ili estas dividitaj en bobenan fiksan tipon kaj magnetan fiksan tipon.
Ĉi tie, la magneto de la brosa DC-motoro estas fiksita ekstere, kaj la bobeno turniĝas interne.La broso kaj komutilo respondecas pri liverado de potenco al la bobeno kaj ŝanĝado de la nuna direkto.Ĉi tie, la bobeno de la senbrosa motoro estas fiksita ekstere kaj la magneto turniĝas interne.Pro la malsamaj specoj de motoroj, iliaj strukturoj estas malsamaj eĉ se la bazaj komponantoj estas la samaj.Ĝi estos detale klarigita en ĉiu parto.Brosita motoro Strukturo de brosa motoro Jen la aspekto de la brosita DC-motoro ofte uzata en la modelo, kaj la eksplodita skema diagramo de la ordinara dupolusa (du magnetoj) tri-fenda (tri bobenoj) motoro.Eble multaj homoj havas la sperton malmunti la motoron kaj elpreni la magneton.Oni povas vidi, ke la permanenta magneto de la brosa DC-motoro estas fiksita, kaj la bobeno de la brosa DC-motoro povas rotacii ĉirkaŭ la interna centro.La fiksa flanko estas nomita "statoro" kaj la turnanta flanko estas nomita "rotoro".
Rotacianta principo de brosomotoro ① Turnu maldekstrume de la komenca stato Bobeno A estas ĉe la supro, konektante la elektroprovizon al la broso, kaj lasu la maldekstran flankon (+) kaj la dekstran flankon (-).Granda kurento fluas de la maldekstra broso al la bobeno A tra la komutilo.Tio estas strukturo en kiu la supra parto (ekstere) de la bobeno A iĝas la S-polo.Ĉar 1/2 el la fluo de bobeno A fluas de la maldekstra peniko al bobeno B kaj bobeno C en la kontraŭa direkto al bobeno A, la eksteraj flankoj de bobeno B kaj bobeno C iĝas malfortaj N-polusoj (indikitaj per iomete pli malgrandaj literoj en la figuro).La magneta kampo generita en ĉi tiuj bobenoj kaj la repuŝo kaj altiro de magnetoj igas la bobenojn turni maldekstrume.② plua maldekstruma rotacio.Poste, estas supozite ke la dekstra broso estas en kontakto kun du komutiloj en la stato ke la bobeno A rotacias maldekstrume je 30 gradoj.La fluo de la bobeno A kontinue fluas de la maldekstra broso al la dekstra broso, kaj la ekstera flanko de la bobeno tenas la S-polon.La sama fluo kiel la bobeno A fluas tra la bobeno B, kaj la ekstero de la bobeno B iĝas pli forta N-polo.Ĉar ambaŭ finoj de bobeno C estas fuŝkontaktigitaj per brosoj, neniuj kurentofluoj kaj neniu magneta kampo estas generitaj.Eĉ en ĉi tiu kazo, ĝi estos submetita al la forto de maldekstruma rotacio.De ③ al ④, la supra bobeno senĉese ricevas la forton moviĝantan maldekstren, kaj la malsupra bobeno senĉese ricevas la forton moviĝantan dekstren, kaj daŭre turniĝas maldekstrume.Kiam la bobeno turniĝas al ③ kaj ④ ĉiujn 30 gradojn, kiam la bobeno situas super la centra horizontala akso, la ekstera flanko de la bobeno fariĝas S-poluso;Kiam la bobeno situas malsupre, ĝi iĝas N-polo, kaj ĉi tiu movado estas ripetita.Alivorte, la supra bobeno estas plurfoje submetita al forto moviĝanta maldekstren, kaj la malsupra bobeno estas plurfoje submetita al forto moviĝanta dekstren (ambaŭ maldekstrume).Tio igas la rotoron ĉiam rotacii maldekstrume.Se la elektroprovizo estas konektita al la kontraŭa maldekstra broso (-) kaj dekstra broso (+), magneta kampo kun kontraŭaj direktoj estos generita en la bobeno, do la direkto de la forto aplikita al la bobeno ankaŭ estas kontraŭa, turnante dekstrume. .Krome, kiam la nutrado estas malkonektita, la rotoro de la brosa motoro ĉesos turni ĉar ne ekzistas magneta kampo por teni ĝin turni.Trifaza plen-onda senbrosa motoro Apero kaj strukturo de trifaza plen-onda senbrosa motoro
Interna strukturo-diagramo kaj ekvivalenta cirkvito de bobena konekto de trifaza plen-onda senbrosa motoro Sekva estas la skema diagramo de la interna strukturo kaj la ekvivalenta cirkvitoskemo de la bobena konekto.La interna strukturo-diagramo estas simpla ekzemplo de 2-polusa (2 magnetoj) 3-fenda (3 bobenoj) motoro.Ĝi similas al la peniko-motora strukturo kun la sama nombro da polusoj kaj fendoj, sed la bobenflanko estas fiksita kaj la magneto povas rotacii.Kompreneble, ne ekzistas peniko.En ĉi tiu kazo, la bobeno adoptas metodon de Y-konekto, kaj la duonkondukta elemento estas uzata por provizi kurenton al la bobeno, kaj la enfluo kaj elfluo de kurento estas kontrolataj laŭ la pozicio de la turnanta magneto.En ĉi tiu ekzemplo, Hall-elemento estas uzata por detekti la pozicion de la magneto.La Hall-elemento estas aranĝita inter la bobenoj, kaj detektas la generitan tension laŭ la magnetkampa forto kaj utiligas ĝin kiel poziciinformojn.En la bildo de FDD-spindelmotoro donita pli frue, oni povas ankaŭ vidi, ke ekzistas Hall-elemento (super la bobeno) inter la bobeno kaj la bobeno por detekti la pozicion.Halelemento estas konata magneta sensilo.La grandeco de magneta kampo povas esti konvertita en la grandecon de tensio, kaj la direkto de magneta kampo povas esti reprezentita per pozitivo kaj negativo.
Rotacia principo de trifaza plen-onda senbrosa motoro Poste, la rotacia principo de la senbrosa motoro estos klarigita laŭ paŝoj ① ~ ⑥.Por facila kompreno, la permanenta magneto estas simpligita de cirkla ĝis rektangula ĉi tie.① En la trifaza bobeno, la bobeno 1 estu fiksita en la direkto de la 12-a horo de la horloĝo, la bobeno 2 estu fiksita en la direkto de la 4-a horo de la horloĝo, kaj la bobeno 3 estu fiksita en la 8-a. horo direkto de la horloĝo.Estu la N-polo de la 2-polusa permanenta magneto maldekstre kaj la S-polo dekstre, kaj ĝi povas turni.Fluo Ioo fluas en la bobenon 1 por generi S-polusa magneta kampo ekster la bobeno.La Io/2 kurento fluas de la bobeno 2 kaj la bobeno 3 por generi N-polusa magneta kampo ekster la bobeno.Kiam la kampoj de bobeno 2 kaj bobeno 3 estas vektor-sintezitaj, N-polusa magneta kampo estas generita malsupren, kiu estas 0,5 fojojn la grandeco de la magneta kampo generita kiam nuna Ioo pasas tra unu bobeno, kaj kiam aldonite al la magneta. kampo de bobeno 1, ĝi fariĝas 1,5 fojojn.Tio produktos kunmetitan magnetan kampon kun angulo de 90 relative al la permanenta magneto, tiel ke la maksimuma tordmomanto povas esti generita kaj la permanenta magneto rotacias dekstrume.Kiam la kurento de la bobeno 2 estas reduktita kaj la kurento de la bobeno 3 estas pliigita laŭ la rotacia pozicio, la rezulta magneta kampo ankaŭ turniĝas dekstrume, kaj la konstanta magneto ankaŭ daŭre turniĝas.② Kiam ĝi turniĝas je 30 gradoj, la kurento Io fluas en la bobenon 1, tiel ke la kurento en la bobeno 2 estas nulo, kaj la kurento Io fluas el la bobeno 3. La ekstera flanko de la bobeno 1 iĝas S-polo, kaj la ekstera flanko de la bobeno 3 fariĝas N-polo.Kiam la vektoroj estas kombinitaj, la magneta kampo generita estas √3(≈1.72) fojojn tiu generita kiam la nuna Ioo pasas tra bobeno.Tio ankaŭ produktos rezultan kampon laŭ angulo de 90 kun respekto al la kampo de la permanenta magneto, kaj turniĝos dekstrume.Kiam la enflua kurento Io de la bobeno 1 estas reduktita laŭ la rotacia pozicio, la enflua fluo de la bobeno 2 pliiĝas de nulo, kaj la elflua fluo de la bobeno 3 estas pliigita al Io, la rezulta magneta kampo ankaŭ turniĝas dekstrume, kaj la permanenta magneto daŭre turniĝas.Supozante ke ĉiu faza fluo estas sinusoida, la nuna valoro ĉi tie estas io× sin (π 3) = io× √ 32. Per vektora sintezo de magneta kampo, la totala kampo estas (√ 32) 2× 2 = 1,5 fojojn de la magneta kampo generita de bobeno.※.Kiam ĉiu faza fluo estas sinusondo, ne gravas kie la permanenta magneto situas, la grandeco de la vektora kunmetita magneta kampo estas 1,5 fojojn de la kampo generita per bobeno, kaj la magneta kampo formas 90-gradan angulon rilate al. la magneta kampo de la permanenta magneto.③ En la stato de daŭra rotacio je 30 gradoj, nuna Io/2 fluas en bobenon 1, kurento Io/2 fluas en bobenon 2, kaj fluon Io fluas el bobeno 3. La ekstera flanko de la bobeno 1 fariĝas la S-polo. , la ekstera flanko de la bobeno 2 iĝas la S-polo, kaj la ekstera flanko de la bobeno 3 iĝas la N-polo.Kiam la vektoroj estas kombinitaj, la magneta kampo generita estas 1.5 fojojn tiu generita kiam la nuna Ioo fluas tra bobeno (la sama kiel ①).Ĉi tie, sinteza magneta kampo kun angulo de 90 gradoj relative al la magneta kampo de la permanenta magneto ankaŭ estos generita kaj turnita dekstrume.④～⑥ Rotacii en la sama maniero kiel ① ~ ③.Tiamaniere, se la kurento fluanta en la bobenon estas senĉese ŝanĝita laŭ la pozicio de la permanenta magneto, la permanenta magneto turniĝos en fiksa direkto.Simile, se la fluo fluas en la kontraŭa direkto kaj la sinteza magneta kampo estas inversigita, ĝi turniĝos maldekstrume.La sekva figuro montras la fluon de ĉiu bobeno en ĉiu paŝo de ① al ⑥.Per la ĉi-supra enkonduko, ni devus povi kompreni la rilaton inter nuna ŝanĝo kaj rotacio.paŝmotoro Paŝmotoro estas speco de motoro, kiu povas kontroli la rotacian angulon kaj rapidon sinkrone kaj precize kun pulssignalo.Paŝmotoro ankaŭ estas nomita "pulsa motoro".Paŝmotoro estas vaste uzata en la ekipaĵo, kiu bezonas poziciigon, ĉar ĝi povas realigi precizan poziciigon nur per malferma bukla kontrolo sen uzi poziciosensilon.Strukturo de paŝmotoro (dufaza dupolusa) En la aspektoekzemploj, la aspektoj de HB (hibrida) kaj PM (permanenta magneto) paŝmotoroj estas donitaj.La strukturdiagramo en la mezo ankaŭ montras la strukturon de HB kaj PM.Paŝa motoro estas strukturo kun fiksa bobeno kaj turnanta permanenta magneto.La koncipa diagramo de la interna strukturo de paŝmotoro dekstre estas ekzemplo de PM-motoro uzanta dufazajn (du grupojn) bobenojn.En la baza strukturo ekzemplo de paŝmotoro, la bobeno estas aranĝita ekstere kaj la permanenta magneto estas aranĝita interne.Krom du fazoj, ekzistas multaj specoj de bobenoj kun tri fazoj kaj kvin egalaj fazoj.Iuj paŝmotoroj havas aliajn malsamajn strukturojn, sed por enkonduki siajn funkciajn principojn, ĉi tiu artikolo donas la bazan strukturon de paŝmotoroj.Per ĉi tiu artikolo, mi esperas kompreni, ke la paŝmotoro esence adoptas la strukturon de bobena fiksado kaj permanenta magneta rotacio.Baza funkcia principo de paŝmotoro (unufaza ekscito) La jenaj uzoj por enkonduki la bazan laborprincipon de paŝmotoro.① Kurento enfluas de la maldekstra flanko de la bobeno 1 kaj elfluas de la dekstra flanko de la bobeno 1. Ne lasu kuron flui tra la bobeno 2. Ĉi-momente, la interno de la maldekstra bobeno 1 fariĝas N, kaj la interno de la dekstra bobeno 1 fariĝas S.. Tial, la meza permanenta magneto estas altirita de la magneta kampo de la bobeno 1, kaj haltas en la stato de la maldekstra flanko S kaj la dekstra flanko N.. ② Ĉesigu la kurenton en la bobeno 1, tiel ke la kurento enfluas de la supra flanko de la bobeno 2 kaj elfluas de la malsupra flanko de la bobeno 2. La interna flanko de la supra bobeno 2 fariĝas N kaj la interna flanko de la malsupra bobeno 2 fariĝas S.. La permanenta magneto estas altirita de ĝia magneta kampo kaj ĉesas rotacii 90 dekstrume.③ Ĉesu la kurenton en la bobeno 2, tiel ke la kurento enfluas de la dekstra flanko de la bobeno 1 kaj elfluas el la maldekstra flanko de la bobeno 1. La interno de la maldekstra bobeno 1 fariĝas S, kaj la interno de la dekstra bobeno 1 iĝas N.. La konstanta magneto estas altirita de sia magneta kampo, kaj turniĝas dekstrume por aliaj 90 gradoj por halti.④ Ĉesu la kurenton en la bobeno 1, tiel ke la kurento enfluas de la malsupra flanko de la bobeno 2 kaj elfluas de la supra flanko de la bobeno 2. La interno de la supra bobeno 2 fariĝas S, kaj la interno de la bobeno 2. malsupra bobeno 2 fariĝas N.. La konstanta magneto estas altirita de sia magneta kampo, kaj turniĝas dekstrume por aliaj 90 gradoj por ĉesi.La paŝmotoro povas esti turnita ŝanĝante la kurenton fluantan tra la bobeno en la supra ordo de ① al ④ tra la elektronika cirkvito.En ĉi tiu ekzemplo, ĉiu ŝaltila ago turnos la paŝmotoron je 90. Krome, kiam la kurento kontinue fluas tra certa bobeno, ĝi povas konservi la haltan staton kaj igi la paŝmotoron havi la tenan tordmomanton.Cetere, se la kurento fluanta tra la bobeno estas inversigita, la paŝomotoro povas esti turnita en la kontraŭa direkto.
