Қылқаламды мотор-дөңгелектің щеткасыз қозғалтқыштан айырмашылығы.

Қылқаламды мотор-дөңгелектің щеткасыз қозғалтқыштан айырмашылығы.

Қылқаламсыз және щеткасыз электр қозғалтқыштарының айырмашылықтарын түсінуге тырысайық, шын мәнінде щеткасыз мотор-дөңгелектердің артықшылықтарын дұрыс бағалай білейік.

Қылқаламсыз тұрақты ток қозғалтқышы – электрлік велосипедтердегі қозғалтқыш механизмінің ең көп таралған түрі. Мотор-дөңгелектің бұл түрі кез келген дерлік қалалық велосипедті электрлік велосипедке айналдыруға мүмкіндік береді, оның функционалдық мақсатын іс жүзінде бұзбай, бірақ оның мүмкіндіктерін айтарлықтай кеңейтеді.

Мұндай қозғалтқыштар скутерлер, мотоциклдер, автомобильдер арасында да кеңінен қолданылып, электр көлігі саласында нағыз төңкеріс жасап, оны түбегейлі жаңа мүмкіндіктер деңгейіне шығарды. Сенімділік, жоғары тиімділік, төмен баға, тамаша қуат тығыздығы – осы типтегі электр қозғалтқыштарының артықшылықтарының шағын бөлігі.

Коллекторлы-щеткалы механизмнің негізгі міндеті электр қозғалтқышының орамдарына аккумуляторлардан кернеу беру болып табылады. Коллекторлық механизмнің басты кемшілігі оның тез тозуы болып табылады, сонымен қатар бұл тозу деңгейі негізінен электр қозғалтқышының қуатымен анықталады. Шөткелі мотор-доңғалақ элементтерінің бұзылуына мыналар ықпал етеді: пайдалану температурасының жоғарылауы, электроэрозиялық процестер, щеткалардың тозу өнімдерімен ластануы.

Коллекторлы-щеткалы торап энергияның едәуір мөлшерін тұтыну арқылы электр қозғалтқышының ПӘК төмендеу себептерінің бірі болып табылады. Мотор-доңғалақ жұмысының тиімділік деңгейін арттыру мақсатында оның жұмысын басқару функциясын контроллерге беру туралы шешім қабылданды. Электр қозғалтқышының өзінде орамалар мен тұрақты магниттер ауыстырылды. Сонымен қатар, статорға үш ротордың орналасу датчигі (холл датчигі) салынған. Холлдың магниттік датчиктерінен цифрлық ақпаратты қабылдайтын арнайы электронды контроллер статор орамдарына тарту кернеуін қолдану арқылы тапсырмалардың орындалуын қамтамасыз етті және осылайша қозғалтқышта оның орамдарын айнымалы жиілікпен ауыстыру арқылы магнит өрісін қалыптастырды. Мотор-доңғалақтың айналу жылдамдығы осы ауысулардың жиілігіне тікелей байланысты. Сіздердің назарларыңызға щеткалы және щеткасыз қозғалтқыштарға арналған контроллерлер сәл өзгеше құрылғылар болып табылатындығына назар аударамыз, сондықтан оларды бір-бірімен алмастыруға болмайды, өйткені олар бірнеше түрлі функцияларды орындайды.

Қозғалтқыш дөңгелектерінде сирек кездесетін металдар қорытпаларынан жасалған күшті тұрақты магниттерді пайдалану щетка механизмінен бас тартуға және осылайша қозғалтқыштың тиімділігін рекордтық 95%-ға дейін арттыруға мүмкіндік берді. Сирек кездесетін элементтерден жасалған магниттер магниттік индукцияның жоғары деңгейін алуға және ротордың көлемін азайтуға мүмкіндік берді.

Жалпы алғанда, щеткасыз электр қозғалтқышының жұмыс істеу принципі статордың магниттік ролінің векторы әрқашан ротордың магнит өрісінің векторына перпендикуляр болып қалатындай етіп, электронды басқару контроллерінің статор орамдарын ауыстыруына негізделген. Статор орамдары арқылы өтетін токты, демек, оның магнит өрісінің векторын контроллер жағынан басқару импульстің енін модуляциялау (масақ) арқылы жүзеге асырылады.: ротордың орналасуы туралы ақпаратты "микропроцессор" өңдейді, ол басқару шиптік сигналдарын шығарады. Әдетте мотор-дөңгелектердің бұл түрі үш фазалы орамға ие. Кернеуді берудің ең көп тараған тәсілі холл датчиктерінің жұмысына байланысты олардың екеуіне қуат беру болып табылады.

Коллекторлық электр қозғалтқышы – қозғалтқыш, онда ротордың орналасу датчигі және орамалардағы ток қосқышы щетка-коллекторлық қондырғы ретінде әрекет етеді. Коллекторлық қозғалтқыштарда электр энергиясын ротор орамдарының катушкаларына беру үшін стационарлық металл контактілер (щеткалар) қолданылады. Өздеріңіз білетіндей, магнит өрісінің айналуы электр қозғалтқышының жұмысының негізі болып табылады. Магнит өрісі импульстік түрде өзгеретін щеткасыз қозғалтқыштардан айырмашылығы, коллекторлық қозғалтқыштарда ол коллектор бойымен сырғанайтын арматура мен щеткалар арқылы механикалық түрде өзгереді. Бұл жағдайда электромагниттік сақиналар аймағы арқылы өтетін токтың циклдік өзгерісі керісінше түзу сызыққа және керісінше байқалады. Магнит өрісінің бағыты токтың бағыты өзгерген сайын өзгереді.

Коллекторлық электр қозғалтқыштарының негізгі артықшылықтары оларды дайындаудың, пайдаланудың және жөндеудің қарапайымдылығы болып табылады. Қозғалтқыштардың бұл түрінде айналу жылдамдығын бақылау ең қарапайым айнымалы резистордың көмегімен жүзеге асырылуы мүмкін. Құрылымдық жағынан холл датчиктері жоқ қозғалтқыш, әрине, олармен салыстырғанда қарапайым, бірақ бұл жүйенің бірқатар кемшіліктері бар. Мұндай жоспардағы электр қозғалтқыштары нашар іске қосылады, айналу моменті жоғары орыннан дамымайды, тиімділік көрсеткіші төмен, щеткалардың тұрақты үйкелісі мен тозуына байланысты тұрақты техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді, сонымен қатар датчиктерсіз ротордың орнын анықтау жүйесі айтарлықтай сенімсіз жұмыс істейді. .

Коллекторлық қозғалтқышта контроллер тек кернеуді реттеу үшін қолданылады, щеткасыз қозғалтқышта оның мақсаты кернеуді реттеу және фазаларды ауыстыру болып табылады (мұнда бізге бұрыннан белгілі холл сенсорлары көмекке келеді). Қылқаламсыз қозғалтқыш-доңғалақтар конструкциясы бойынша щеткалы қозғалтқыштардан біршама ерекшеленеді, сонымен қатар бұл қозғалтқыштар айтарлықтай сенімдірек және берік, себебі оларда щеткамен жанасатын қондырғы, беріліс қорабы жоқ, тез тозуға және ластануға бейім.

Қылқаламсыз мотор-дөңгелектердің артықшылықтары:

- жиі техникалық қызмет көрсетуді қажет ететін және тез тозатын түйіндердің болмауы: үнемі үйкелетін және ұшқын тудыратын щетка түйіні жоқ;

- пәк жоғары көрсеткіштері (90%-дан жоғары);

- айналу жиілігінің өзгеруінің кең ауқымы;

- сәт бойынша үлкен шамадан тыс жүктеме сыйымдылығы;

- жылдамдық және динамика;

- коллекторлы-щеткалы механизмнің болмауына байланысты жоғары сенімділік және ұзақ қызмет ету мерзімі;

- шамадан тыс жүктеме режимдерінде жұмыс істегенде қозғалтқышты қыздырудың шағын деңгейі.

Қылқаламсыз мотор-дөңгелектердің кемшіліктері:

- қымбат тұратын сирек кездесетін магниттерді пайдалану және ротордың жетілдірілген конструкциясына байланысты щеткалармен салыстырғанда жоғары баға;

- механизмнің электр қозғалтқышының жұмысын басқарудың анағұрлым күрделі жүйесі.

Қылқаламды электр қозғалтқыштарының кемшіліктері:

- щеткалар мен коммутатордың тез тозуы;

- мерзімді техникалық қызмет көрсету қажеттілігі: щеткалар мен коммутаторды тазалау;

- орыннан айналу моментінің төмен көрсеткіші;

- қозғалтқыштардың ПӘК төмендеуі, аккумуляторлық батареялардың қызмет ету мерзімінің қысқаруы, щеткалардың үйкелуіне байланысты электр қозғалтқыштарының жұмысының баяулауы;

- қозғалтқыштардың қуатының салмағына қатынасының кіші көрсеткіші.

Қорытындылар:

Қылқаламсыз мотор-дөңгелектерді щеткалы электр қозғалтқыштарының кері нұсқасы ретінде қарастыруға болады, бірақ қозғалтқыштың бұл түрі жетілдірілген: оның щеткалары, коллекторлары жоқ. Қылқаламсыз қозғалтқыштар қуаттырақ, сенімдірек, тиімдірек, пайдалану тиімділігінің көрсеткіштері айтарлықтай жоғары.

Қылқаламсыз электрлі мотор-дөңгелектің жұмысы электронды контроллер көмегімен магнит өрісінің айналуына негізделеді. Айналу кезінде магнит өрісі тұрақты магниттерді тартады немесе кері итереді. Электр қозғалтқышы аккумуляторлардан келетін токтың әсерінен қозғалады, бірақ ол айналған кезде ток және кері электромагниттік өріс пайда болады. Қозғалтқыш-дөңгелектің максималды айналу жылдамдығы көбінесе кернеумен және кері электромагниттік өріспен анықталады. Магниттердің қозғалу жылдамдығының артуы магнит өрісінің күшін жай ғана арттыру арқылы жүзеге асады. Қолданылатын импульстардың ұзақтығы ұлғайған сайын (импульстің енін модуляциялау) магнит өрісі айтарлықтай күшейеді. Айналу моменті көрсеткішінің өсуіне байланысты ротор жылдамырақ айналады. Осыған сүйене отырып, қозғалтқыштың бұл түрінде физикалық түрде нашарлайтын жалғыз нәрсе магнит (бұл екіталай) және холл сенсорлары деп айтуға болады. Жалпы алғанда, щеткасыз мотор-доңғалақ мәңгілік дерлік!