De gebastelten DC Motor: Nach ëmmer eng ganz liewensfäeg Optioun

Brushless DC a Stepper Motore kënne méi Opmierksamkeet kréien wéi de klassesche gebastelten DC Motor, awer dee leschte kann nach ëmmer e bessere Choix an e puer Uwendungen sinn.

Déi meescht Designer sichen e klengen DC Motor ze wielen - eng Ënner- oder Fraktiouns-Päerds-Eenheet, typesch - kucken normalerweis ursprénglech op nëmmen zwou Méiglechkeeten: de brushless DC (BLDC) Motor oder de Steppermotor.Wéi ee fir ze wielen baséiert op der Applikatioun, well de BDLC allgemeng besser ass fir kontinuéierlech Bewegung, während de Steppermotor e bessere Fit ass fir Positionéierung, zréck-a-vir, a Stop / Start Bewegung.All Motortyp kann déi erfuerderlech Leeschtung mat dem richtege Controller liwweren, wat en IC oder Modul kann ofhängeg vun der Motorgréisst a Spezifizitéiten sinn.Dës Motore kënne mat den "Smarts" agebonne ginn an engagéierten Bewegungskontroll ICs oder e Prozessor mat embedded Firmware.

Awer kuckt e bësse méi no op d'Offer vun de Verkeefer vun dëse BLDC Motoren, an Dir wäert gesinn datt se bal ëmmer och gebastelt DC (BDC) Motore ubidden, déi "fir ëmmer" waren.Dëst Motor Arrangement huet eng laang an etabléiert Plaz an der Geschicht vun elektresch ugedriwwen Motiver Muecht, well et war déi éischt Elektromotor Design vun all Zort.Zénger vu Millioune vun dëse gebastelte Motore ginn all Joer fir sérieux, net-trivial Uwendungen wéi Autoen benotzt.

Déi éischt rau Versioune vu gebastelte Motore goufen an de fréien 1800er entwéckelt, awer d'Kraaft vu souguer e klengen nëtzlechen Motor war Erausfuerderung.D'Generatoren, déi néideg waren fir se z'erhalen, waren nach net entwéckelt, an déi verfügbar Batterien haten limitéiert Kapazitéit, grouss Gréisst, a mussen nach iergendwéi "erfëllt" ginn.Schlussendlech goufen dës Problemer iwwerwonne.Vun de spéiden 1800s, gekämmt DC Motore rangéiert an Zénger an honnerte vun horsepower installéiert an allgemeng benotzen;vill sinn haut nach benotzt.

De Basis gebastelten DC Motor erfuerdert keng "Elektronik" fir ze funktionéieren, well et e selbstkommutéierend Apparat ass.De Prinzip vun der Operatioun ass einfach, dat ass eng vu senge Virdeel.De gebastelten DC Motor benotzt mechanesch Kommutatioun fir d'Polaritéit vum Magnéitfeld vum Rotor ze wiesselen (och Armature genannt) géint den Stator.Am Géigesaz, gëtt d'Magnéitfeld vum Stator vun entweder elektromagnéiteschen coils entwéckelt (historesch) oder modern, mächteg permanent Magnete (fir vill haitegen Implementatiounen) (Figur 1).


Fig 1: Den traditionelle gebastelten DC-Motor setzt op mechanesch Kommutatioun iwwer gebastelt fir d'Polaritéit vum Magnéitfeld vum Rotor ze wiesselen, sou datt eng kontinuéierlech Rotatiounsbewegung induzéiert.(Bild:HPI Racing A/S)

D'Interaktioun an d'Wiederhuelung vum Magnéitfeld tëscht Rotorspiralen op der Armature a fixe Feld vum Stator induzéieren déi kontinuéierlech Rotatiounsbewegung.D'Kommutatiounsaktioun déi d'Rotorfeld ëmgedréit gëtt iwwer kierperlech Kontakter (genannt Pinselen) erreecht, déi d'Armaturspiral beréieren an d'Kraaft bréngen.D'Rotatioun vum Motor liwwert net nëmmen déi gewënschten mechanesch Bewegung, awer och d'Schaltung vun der Rotorspiralpolaritéit déi néideg ass fir d'Attraktioun / Ofwécklung mat Respekt zum fixen Statorfeld ze induzéieren - erëm, keng Elektronik ass gebraucht, well d'DC Versuergung direkt op de stator coil windings (wann iwwerhaapt) an de Pinselen.

Basis Geschwindegkeetssteuerung gëtt erreecht andeems d'applizéiert Spannung ugepasst gëtt, awer dëst weist op ee vun de Mängel vum gebastelte Motor: déi ënnescht Spannung reduzéiert d'Geschwindegkeet (wat d'Intent war) an d'Dréimoment dramatesch reduzéiert, wat normalerweis eng ongewollt Konsequenz ass.Mat engem gebastelten Motor, deen direkt vun den DC-Schinne ugedriwwe gëtt, ass allgemeng nëmmen a limitéierten oder net kriteschen Uwendungen akzeptabel wéi d'Operatioun vu klenge Spillsaachen an animéierten Affichage, besonnesch wann d'Geschwindegkeetskontroll néideg ass.

Am Géigesaz, huet de brushless Motor eng Rei vun elektromagnéiteschen coils (Pole) op der Plaz ronderëm d'Haus Interieur fixéiert, an héich-Kraaft permanent Magnete sinn op der rotativ Aarsch (den Rotor) befestegt (Figur 2).Well d'Pole an der Sequenz duerch d'Kontrollelektronik (elektronesch Kommutatioun - EC) energesche ginn, rotéiert d'Magnéitfeld ronderëm de Rotor an zitt / repetéiert de Rotor mat senge fixe Magnete, deen gezwongen ass d'Feld ze verfollegen.


Fig 2: De brushless DC Motor benotzt elektronesch Kommutatioun fir d'Polaritéit vun de Pole ronderëm de Rotor ze wiesselen.(Bild:HPI Racing A/S)

De Stroum, deen d'BLDC Motorpole dréit, kann eng Quadratwelle sinn, awer dat ass ineffizient an induzéieren Schwéngungen, sou datt déi meescht Designs eng ramping Welleform benotzen mat enger Form ugepasst fir déi gewënscht Kombinatioun vun elektrescher Effizienz a Bewegungspräzisioun.Weider kann de Controller d'energiséierend Welleform fir séier awer glat Starten a stoppt ouni Iwwerschoss a knusprech Äntwert op mechanesch Lasttransienten.Verschidde Kontrollprofile a Bunnen sinn verfügbar déi Motorpositioun a Geschwindegkeet un d'Bedierfnesser vun der Applikatioun passen.

 

Editéiert vum Lisa


Post Zäit: Nov-12-2021