Bal d'Halschent vum Stroumverbrauch vun der Welt gëtt vu Motore verbraucht, sou datt déi héich Effizienz vu Motore déi effektivst Moossnam genannt gëtt fir d'Energieproblemer vun der Welt ze léisen.
Allgemeng bezitt et sech op d'Transformatioun vun der Kraaft generéiert vum Stroum, deen am Magnéitfeld fléisst, a Rotatiounsaktioun, an am breede Sënn enthält et och linear Handlung.No der Aart vun der Energieversuergung, déi vum Motor ugedriwwe gëtt, kann et an DC Motor an AC Motor opgedeelt ginn.Geméiss dem Prinzip vun der Motorrotatioun kann et ongeféier an déi folgend Kategorien opgedeelt ginn.(ausser Spezialmotoren)
AC AC Motor Pinselmotor: De wäit benotzte Pinselmotor gëtt allgemeng DC Motor genannt.Eng Elektrode genannt "Pinsel" (Stator Säit) an e "Kommutator" (Armatur Säit) ginn sequenziell kontaktéiert fir de Stroum ze wiesselen, doduerch eng rotativ Handlung auszeféieren.Brushless DC Motor: Et brauch keng Pinselen a Kommutatoren, awer benotzt Schaltfunktiounen wéi Transistoren fir Stroum ze wiesselen an Rotatioun auszeféieren.Steppermotor: Dëse Motor funktionnéiert synchron mat der Pulskraft, also gëtt et och Pulsmotor genannt.Seng Charakteristik ass datt et einfach eng korrekt Positionéierungsoperatioun realiséiere kann.Asynchrone Motor: Ofwiesselnd Stroum mécht de Stator engem rotéierend Magnéitfeld produzéiert, déi mécht de Rotor produzéiert induzéiert Stroum a rotéiert ënner senger Interaktioun.AC (Alternativ) Motor Synchronmotor: Ofwiesselungsstroum schaaft e rotativ Magnéitfeld, an de Rotor mat magnetesche Pole rotéiert wéinst Attraktioun.D'Rotatiounsquote ass mat der Kraaftfrequenz synchroniséiert.
Iwwer Stroum, Magnéitfeld a Kraaft Éischtens, fir déi folgend Erklärung vum Motorprinzip ze erliichteren, loosst eis d'Basisgesetzer / Regelen iwwer Stroum, Magnéitfeld a Kraaft iwwerpréiwen.Och wann et e Gefill vu Nostalgie ass, ass et einfach dëst Wëssen ze vergiessen wann Dir net dacks magnetesch Komponenten benotzt.
Wéi rotéiert de Motor?1) de Motor rotéiert mat Hëllef vu Magneten a magnetescher Kraaft.Ronderëm e permanente Magnéit mat engem rotéierende Schaft, ① de Magnéit rotéieren (fir e rotéierend Magnéitfeld ze generéieren), ② nom Prinzip, datt verschidde Pole vum N-Pol an dem S-Pol unzéien an deeselwechten Niveau ofstoen, ③ de Magnéit mat engem rotéierend Schacht wäert rotéieren.
De Stroum, deen am Drot fléisst, verursaacht e rotéierend Magnéitfeld (Magnéitkraaft) ronderëm, sou datt de Magnéit rotéiert, wat eigentlech deeselwechten Handlungszoustand ass wéi dësen.
Zousätzlech, wann den Drot an eng Spule gewéckelt ass, gëtt d'magnetesch Kraaft synthetiséiert, a bildt e grousse Magnéitfeldflux (magnetesche Flux), wat zu engem N-Pol an engem S-Pol resultéiert.Zousätzlech, andeems den Eisenkär an de spolefërmege Dirigent setzt, ginn d'Magnéitfeldlinne liicht duerchgaang a kënne méi staark magnetesch Kraaft generéieren.2) Tatsächlech Rotatiounsmotor Hei, als praktesch Method fir rotéierend elektresch Maschinn, gëtt d'Methode fir rotativ Magnéitfeld ze fabrizéieren andeems Dir dräi-Phas AC a Spule benotzt.(Dräi-Phas AC ass en AC-Signal mat engem Phaseintervall vun 120.) D'Spirelen, déi ëm den Eisenkär gewéckelt sinn, sinn an dräi Phasen opgedeelt, an U-Phas-Spirelen, V-Phas-Spirelen a W-Phas-Spirelen sinn an Intervalle vun arrangéiert. 120. D'coils mat héich Volt generéieren N Pole, an der coils mat niddereg Volt generéieren S Pole.All Phase ännert sech no enger Sinuswelle, sou datt d'Polaritéit (N Pol, S Pol) generéiert vun all Spule a säi Magnéitfeld (Magnéitkraaft) ännert.Zu dëser Zäit, kuckt just op d'Spiraler déi N Pole generéieren, a ännert se an U-Phas-Spiral → V-Phas-Spiral → W-Phas-Spiral → U-Phas-Spiral, also rotéiert.Struktur vum klenge Motor Déi folgend Figur weist d'allgemeng Struktur an Verglach vun stepping Motor, gekämmt DC Motor an brushless DC Motor.D'Basis Komponente vun dëse Motore sinn haaptsächlech coils, Magnete an rotors.Zousätzlech, wéinst verschiddenen Typen, gi se a Spule fixéiert Typ a Magnéit fix Typ opgedeelt.
Hei ass de Magnéit vum Pinsel DC Motor op der Äussewelt fixéiert, an d'Spule rotéiert no bannen.De Pinsel an de Kommutator si verantwortlech fir d'Kraaft un d'Spule ze liwweren an déi aktuell Richtung z'änneren.Hei ass d'Spule vum brushless Motor op der Äussewelt fixéiert an de Magnéit rotéiert no bannen.Duerch déi verschidden Aarte vu Motoren sinn hir Strukturen anescht och wann d'Basiskomponenten d'selwecht sinn.Et gëtt am Detail an all Deel erkläert.Pinselmotor Struktur vum Pinselmotor Folgend ass d'Erscheinung vum gebastelten DC Motor deen dacks am Modell benotzt gëtt, an dat explodéiert schematesch Diagramm vum gewéinlechen zwee-Pol (zwee Magnete) dräi-Slot (dräi coils) Motor.Vill Leit hunn vläicht d'Erfahrung fir de Motor ofzebauen an de Magnéit erauszehuelen.Et kann gesi ginn datt de permanente Magnéit vum Pinsel DC Motor fixéiert ass, an d'Spule vum Pinsel DC Motor kann ëm den zentrale Zentrum rotéieren.Déi fix Säit gëtt "Stator" genannt an déi rotativ Säit gëtt "Rotor" genannt.
Rotatiounsprinzip vum Pinselmotor ① Rotéiert géint d'Auer aus dem initialen Zoustand D'Spull A ass uewen, verbënnt d'Energieversuergung mat der Pinsel, a loosst déi lénks Säit sinn (+) an déi riets Säit sinn (-).E grousse Stroum fléisst vun der lénker Pinsel op d'Spule A duerch de Kommutator.Dëst ass eng Struktur an där den ieweschten Deel (ausserhalb) vun der Spule A de S Pol gëtt.Well 1/2 vum Stroum vun der Spule A vun der lénker Pinsel op d'Spule B an d'Spule C an der entgéintgesate Richtung zu der Spule A fléisst, ginn déi baussenzeg Säite vun der Spule B an der Spule C schwaach N Pole (mat liicht méi kleng Buschtawen an der Figur).D'Magnéitfeld generéiert an dëse Spielen an d'Ofdreiwung an d'Attraktioun vu Magnete maachen d'Spulen géint d'Auer rotéieren.② weider Géigewier Rotatioun.Als nächst gëtt ugeholl datt déi richteg Biischt a Kontakt mat zwee Kommutatoren ass an deem Staat datt d'Spule A géint d'Auer ëm 30 Grad rotéiert.De Stroum vun der Spule A fléisst kontinuéierlech vun der lénkser Pinsel op déi richteg Pinsel, an déi baussenzeg Säit vun der Spule hält de S Pol.Dee selwechte Stroum wéi d'Spule A fléisst duerch d'Spule B, an d'Äussere vun der Spule B gëtt e méi staarken N-Pol.Zënter béid Enden vun der Spule C duerch Pinselen verkierzt sinn, fléisst kee Stroum a kee Magnéitfeld generéiert.Och an dësem Fall wäert et der Kraaft vun der Géigewier Rotatioun ënnerworf ginn.Vun ③ bis ④ kritt déi iewescht Spule kontinuéierlech d'Kraaft déi no lénks beweegt, an déi ënnescht Spule kritt kontinuéierlech d'Kraaft déi no riets beweegt, a dréit weider géint d'Auer.Wann d'Spule dréit op ③ an ④ all 30 Grad, wann d'Spule iwwer der zentraler horizontaler Achs läit, gëtt déi baussenzeg Säit vun der Spule S Pol;Wann der coil ënnert läit, gëtt et N Pole, an dëser Bewegung widderholl.An anere Wierder, der ieweschter coil gëtt ëmmer nees zu enger Kraaft ënnerworf, déi no lénks beweegt, an déi ënnescht Coil gëtt ëmmer erëm op eng Kraaft ausgesat, déi no riets beweegt (béid géint d'Auer).Dëst bewierkt datt de Rotor ëmmer géint d'Auer dréit.Wann d'Energieversuergung mat der Géigendeel lénks Pinsel (-) a riets Pinsel (+) verbonne gëtt, gëtt e Magnéitfeld mat entgéintgesate Richtungen an der Spule generéiert, sou datt d'Richtung vun der Kraaft, déi op d'Spule applizéiert gëtt, och entgéintgesat ass, dréit d'Auer. .Zousätzlech, wann d'Energieversuergung ofgeschalt ass, stoppt de Rotor vum Pinselmotor ze rotéieren, well et kee Magnéitfeld ass fir se ze rotéieren.Dräi-Phase Vollwelle Bürstelose Motor Ausgesinn a Struktur vum Dräi-Phase Vollwelle Bürstelose Motor
Intern Strukturdiagramm an gläichwäerteg Circuit vun der Spuleverbindung vum Dräi-Phase Vollwellen-Bürstelose Motor Als nächst ass de schemateschen Diagramm vun der interner Struktur an dem gläichwäertege Circuitdiagram vun der Spuleverbindung.Déi intern Struktur Diagramm ass en einfacht Beispill vun engem 2-Pol (2 Magnete) 3-Slot (3 Coils) Motor.Et ass ähnlech mat der Pinselmotorstruktur mat der selwechter Zuel vu Pole a Schlitze, awer d'Spilesäit ass fixéiert an de Magnéit kann rotéieren.Natierlech gëtt et kee Pinsel.An dësem Fall adoptéiert d'Spule d'Y-Verbindungsmethod, an d'Halbleiterelement gëtt benotzt fir Stroum an d'Spule ze liwweren, an den Inflow an Ausfluss vum Stroum gi kontrolléiert no der Positioun vum rotéierende Magnéit.An dësem Beispill gëtt e Hall-Element benotzt fir d'Positioun vum Magnéit z'entdecken.D'Hall Element ass tëscht de coils arrangéiert, an detektéiert der generéiert Volt no der Magnéitfeld Kraaft a benotzt se als Positioun Informatiounen.Am Bild vun FDD spindle Motor ginn virdrun, et kann och gesi ginn, datt et eng Hall Element (iwwer der coil) tëscht der coil an der coil der Positioun ze entdecken.Hall Element ass e bekannte magnetesche Sensor.D'Gréisst vum Magnéitfeld kann an d'Gréisst vun der Spannung ëmgewandelt ginn, an d'Richtung vum Magnéitfeld kann duerch positiv an negativ duergestallt ginn.
Rotatiounsprinzip vum Dräi-Phase Vollwellen-Bürstlose Motor Als nächst gëtt de Rotatiounsprinzip vum Brushless Motor no Schrëtt ① ~ ⑥ erkläert.Fir einfach ze verstoen, ass de permanente Magnéit vun kreesfërmeg bis véiereckeg hei vereinfacht.① An der Dräi-Phas-Spiral, loosst d'Spule 1 an der 12-Auer-Richtung vun der Auer fixéieren, d'Spule 2 an der 4-Auer-Richtung vun der Auer fixéieren, an d'Spule 3 an der 8 Auer Richtung vun der Auer.Loosst d'N Pole vun der 2-Pol permanent Magnéit lénks an der S Pol ginn op der rietser, an et kann rotéieren.E Stroum Io fléisst an d'Spule 1 fir e S-Pole Magnéitfeld ausserhalb vun der Spule ze generéieren.Den Io/2 Stroum fléisst vun der Spule 2 an der Spule 3 fir en N-Pol Magnéitfeld ausserhalb vun der Spule ze generéieren.Wann d'Magnéitfelder vun der Spule 2 an der Spule 3 vektorsynthetiséiert sinn, gëtt en N-Pol Magnéitfeld no ënnen generéiert, wat 0,5 Mol d'Gréisst vum Magnéitfeld ass, deen entsteet wann de Stroum Io duerch eng Spule passéiert, a wann d'Magnéit bäigefüügt gëtt. Feld vun coil 1, et gëtt 1,5 Mol.Dëst wäert e Komposit Magnéitfeld mat engem Wénkel vun 90 relativ zu der permanent Magnéit produzéiere, sou datt de Maximum Dréimoment generéiert ginn an de permanente Magnéit rotéiert Auer.Wann de Stroum vun der Spule 2 reduzéiert gëtt an de Stroum vun der Spule 3 eropgeet no der Rotatiounspositioun, rotéiert dat resultéierend Magnéitfeld och Auerweis, an de permanente Magnéit dréit och weider.② Wann ëm 30 Grad gedréint gëtt, fléisst de Stroum Io an d'Spule 1, sou datt de Stroum an der Spule 2 null ass, an de Stroum Io fléisst aus der Spule 3. Déi baussenzeg Säit vun der Spule 1 gëtt e S-Pol, an de baussenzege Säit vun der coil 3 gëtt eng N Pole.Wann d'Vektore kombinéiert sinn, ass d'Magnéitfeld generéiert √3 (≈1,72) Mol dat generéiert wann de Stroum Io duerch eng Spule passéiert.Dëst wäert och e resultéierend Magnéitfeld an engem Wénkel vun 90 mat Respekt zum Magnéitfeld vum permanente Magnéit produzéieren a mat der Auer dréien.Wann den Influssstroum Io vun der Spule 1 reduzéiert gëtt no der Rotatiounspositioun, gëtt den Inflowstroum vun der Spule 2 vun Null erhéicht, an den Ausflussstroum vun der Spule 3 gëtt op Io erhéicht, da rotéiert dat resultéierend Magnéitfeld och no der Auer, an de permanente Magnéit dréit weider.Unzehuelen datt all Phasestroum sinusform ass, ass de Stroumwäert hei io× sin (π 3) = io× √ 32. Duerch Vektorsynthese vum Magnéitfeld ass dat Gesamtmagnéitfeld (√ 32) 2× 2 = 1,5 Mol vun der Magnéitfeld generéiert vun enger Spule.※.Wann all Phasestroum Sinuswelle ass, egal wou de permanente Magnéit läit, ass d'Gréisst vum vektorkompositte Magnéitfeld 1,5 Mol vum Magnéitfeld generéiert vun enger Spule, an d'Magnéitfeld bildt en 90-Grad Wénkel mat Respekt fir d'Magnéitfeld vum permanente Magnéit.③ Am Zoustand fir weider ëm 30 Grad ze rotéieren, fléisst de Stroum Io/2 an d'Spule 1, de Stroum Io/2 fléisst an d'Spule 2, an de Stroum Io fléisst aus der Spule 3. Déi baussenzeg Säit vun der Spule 1 gëtt de S-Pol , de baussenzege Säit vun der coil 2 gëtt de S Pol, an der baussecht Säit vun der coil 3 gëtt den N Pol.Wann d'Vektore kombinéiert sinn, ass d'Magnéitfeld generéiert 1,5 Mol dat generéiert wann de Stroum Io duerch eng Spule fléisst (d'selwecht wéi ①).Hei gëtt och e synthetescht Magnéitfeld mat engem Wénkel vun 90 Grad relativ zum Magnéitfeld vum permanente Magnéit generéiert a mat der Auer dréint.④～⑥ Rotéiert op déiselwecht Manéier wéi ① ~ ③.Op dës Manéier, wann de Stroum, deen an d'Spule fléisst, kontinuéierlech gewiesselt gëtt no der Positioun vum permanente Magnéit, wäert de permanente Magnéit an enger fixer Richtung rotéieren.Ähnlech, wann de Stroum an déi entgéintgesate Richtung fléisst an dat synthetescht Magnéitfeld ëmgedréint gëtt, dréit se géint d'Auer.Déi folgend Figur weist de Stroum vun all Spule an all Schrëtt vun ① bis ⑥.Duerch déi uewe genannte Aféierung sollte mir d'Relatioun tëscht aktueller Ännerung a Rotatioun verstoen.stepmotor Stepping Motor ass eng Zort Motor deen de Rotatiounswinkel a Geschwindegkeet synchron a präzis mam Pulssignal kontrolléiere kann.Schrëttmotor gëtt och "Pulsmotor" genannt.Stepping Motor ass wäit an der Ausrüstung benotzt déi Positionéierung brauch well et präzis Positionéierung ka realiséieren nëmmen duerch Open-Loop Kontroll ouni Positiounssensor ze benotzen.Struktur vum Steppmotor (Zwee-Phase bipolare) An den Erscheinungsbeispiller ginn d'Erscheinungen vun HB (Hybrid) a PM (Permanent Magnéit) Steppmotoren uginn.D'Strukturdiagramm an der Mëtt weist och d'Struktur vun HB a PM.Steppermotor ass eng Struktur mat fixer Spule a rotéierende permanente Magnéit.De konzeptuellen Diagramm vun der interner Struktur vum Schrëttmotor op der rietser ass e Beispill vum PM Motor mat zwee-Phase (zwee Gruppen) coils.Am Basisstruktur Beispill vum Steppmotor ass d'Spule op der Äussewelt arrangéiert an de permanente Magnéit ass bannen arrangéiert.Zousätzlech zu zwou Phasen, ginn et vill Zorte vu Coils mat dräi Phasen a fënnef gläiche Phasen.E puer Steppmotoren hunn aner verschidde Strukturen, awer fir hir Aarbechtsprinzipien anzeféieren, gëtt dëse Pabeier d'Basisstruktur vu Steppmotoren.Duerch dësen Artikel hoffen ech ze verstoen datt de Steppingmotor grondsätzlech d'Struktur vun der Spiralfixatioun an der permanenter Magnéitrotatioun adoptéiert.Basis Aarbechtsprinzip vum Steppmotor (Eenphas Excitatioun) Déi folgend benotzt fir de Basisfunktiounsprinzip vum Steppmotor aféieren.① De Stroum fléisst vun der lénker Säit vun der Spule 1 an eraus vun der rietser Säit vun der Spule 1. Loosst de Stroum net duerch d'Spule 2 fléissen. Zu dëser Zäit gëtt d'Innere vun der lénkser Spule 1 N, an d'Innere vun déi riets Spule 1 gëtt S.. Dofir gëtt de mëttlere permanente Magnéit vum Magnéitfeld vun der Spule 1 ugezunn, a stoppt am Zoustand vun der lénker Säit S an der rietser Säit N.. ② Stop de Stroum an der Spule 1, sou datt de Stroum vun der ieweschter Säit vun der coil 2 an aus der ënneschter Säit vun coil 2. Déi bannenzeg Säit vun der ieweschter coil 2 gëtt N an déi bannescht Säit vun der ënneschter coil 2 gëtt S.. De permanente Magnéit gëtt vu sengem Magnéitfeld ugezunn an hält op mat 90 Auer no dréien.③ Stop de Stroum an der Spule 2, sou datt de Stroum vun der rietser Säit vun der Spule 1 erakënnt an aus der lénker Säit vun der Spule 1 fléisst. D'Innere vun der lénkser Spule 1 gëtt S, an d'Innere vun der rietser Spule 1 gëtt N.. De permanente Magnéit gëtt duerch säi Magnéitfeld ugezunn, a dréit mat der Auer no fir weider 90 Grad fir ze stoppen.④ Stop de Stroum an der Spule 1, sou datt de Stroum vun der ënneschter Säit vun der Spule 2 erakënnt a vun der ieweschter Säit vun der Spule 2 eraus fléisst. ënneschten coil 2 gëtt N.. D'permanent Magnéit gëtt duerch seng Magnéitfeld ugezunn, an dréit Auer fir weider 90 Grad ze stoppen.De Steppmotor kann rotéiert ginn andeems de Stroum duerch d'Spule an der uewe genannter Uerdnung vun ① op ④ duerch den elektronesche Circuit fléisst.An dësem Beispill wäert all schalt Aktioun de stepping Motor rotéieren vun 90. Zousätzlech, wann der aktueller kontinuéierlech duerch eng bestëmmte coil fléisst, kann et der stoppen Staat halen an der stepping Motor hunn d'Holding Dréimoment.Iwwregens, wann de Stroum, deen duerch d'Spule fléisst, ëmgedréint ass, kann de Steppermotor an déi entgéintgesate Richtung rotéiert ginn.
