O faes magnetig i gylchdro: erthygl i ddeall pam mae moduron dc yn cylchdroi

Yn yr erthygl flaenorol, rydym eisoes wedi cael dealltwriaeth ragarweiniol oBeth yw modur DC, pa rannau y mae ei strwythur sylfaenol yn cynnwys, a'i ystod eang o gymwysiadau mewn bywyd a diwydiant. Yn yr erthygl hon, byddwn yn egluro'n fwy manwl "Pam y gall modur DC gylchdroi a beth yw ei egwyddor weithio".

 

Rydym eisoes yn gwybod bod angen cerrynt trydan, maes magnetig, a strwythur coil cymhleth ar gyfer cylchdroi modur DC, ond sut mae trydan, magnetedd, a choiliau yn ymateb i'w gilydd, a pha ddeddfau corfforol sy'n caniatáu i gydran sy'n ymddangos yn llonydd dechrau cylchdroi yn barhaus?

 

Byddwn yn esbonio'r materion hyn fesul un yn y cynnwys canlynol, felly gadewch i ni ddechrau.

 

 

Er mwyn deall yn iawn pam y gall DC Motors gylchdroi, mae angen i ni wybod deddf sylfaenol iawn o ffiseg -Deddf Ampere.

 

Egwyddorion Sylfaenol Moduron Trydan: Deddf Llu Ampere (f=bil)

Mae deddf mewn ffiseg sy'n dweud:

Pan fydd cerrynt yn mynd trwy wifren ac mae mewn maes magnetig, bydd maes magnetig yn gweithredu arno.

 

Mae maint y grym hwn yn cael ei bennu gan y fformiwla ganlynol:

F=b × i × l × sinθ

F: grym

B: Cryfder maes magnetig

I: dwyster cyfredol

L: hyd gwifren

θ: ongl rhwng cyfeiriad cyfredol a chyfeiriad maes magnetig

Y grym hwn yw'r hyn yr ydym yn aml yn ei alw'n "Ampere Force".

 

Nid yw'n ddirgel, yn union fel pan fyddwch chi'n rhoi magnet yn agos at coil dargludol, byddwch chi'n teimlo grym "gwthio" neu "dynnu", sef y rhyngweithio rhwng y cerrynt trydan a'r maes magnetig.

 

Mewn termau syml: Mae cerrynt yn mynd trwy faes magnetig → Mae grym yn cael ei gymhwyso i'r wifren → Mae'r wifren yn symud

 

Dyma'r sylfaen i'r modur symud.

 

Sut mae modur DC yn troi'r grym hwn yn "gylchdro parhaus"?

Yn gynharach dywedasom fod gwifren yn destun grym. Ond yn y modur, nid gwifren mohono, ond grŵp o weindiadau coil - rydyn ni'n eu galw nhw'n goiliau armature, sydd wedi'u gosod ar rotor a all gylchdroi yn rhydd.

 

Mae'r cerrynt yn llifo o'r ffynhonnell bŵer i'r coil, mae'r coil yn cynhyrchu grym, ac mae'r rotor yn dechrau cylchdroi. Dyma gwestiwn:

Os mai dim ond unwaith y bydd yr heddlu'n cael ei gymhwyso, dim ond unwaith ac yna stopio y bydd y rotor yn cylchdroi, ac ni all gylchdroi yn barhaus?

 

Oes, felly mae strwythur pwysig iawn wedi'i ddylunio y tu mewn i'r modur DC - y cymudwr.

 

Swyddogaeth y gydran fach hon yw newid cyfeiriad y cerrynt yn y coil yn awtomatig yn ystod cylchdroi'r armature. Mantais hyn yw, er bod y cyfredol yn newid cyfeiriad, mae'r "cyfeiriad grym" yn y maes magnetig yn parhau i fod yn gyson, gan ganiatáu i'r rotor barhau i gylchdroi.

 

Gallwch chi feddwl am y cymudwr fel switsh sy'n "fflipio yn gyson" yn ystod y cylchdro. Mae'n gweithio gyda'r brwsys i gadw'r cerrynt bob amser yn "llifo i'r cyfeiriad cywir" i gynnal cylchdro sefydlog.

 

 

Y rheswm pam y gall y modur DC "symud" yn sefydlog nid yn unig oherwydd y maes cyfredol a magnetig, ond hefyd oherwydd gwaith cydgysylltiedig cyfres o gydrannau manwl y tu mewn iddo, gan gynnwys y "coil armature", "cymudwr" a "brwsh". I gael dealltwriaeth symlach, bydd yr esboniad yma yn seiliedig ar y modur DC wedi'i frwsio.

 

1. Coil Armature: "trac" cerrynt

Mewn modur DC, y coil armature (a elwir hefyd yn weindiad y rotor) yw cludwr uniongyrchol grym ampere. Pan fydd cerrynt yn mynd i mewn i'r modur o ffynhonnell pŵer allanol, trwy'r coiliau hyn a ddosberthir yn y slotiau y mae'r heddlu'n cael ei gymhwyso yn y maes magnetig. Gan fod y coiliau'n cael eu dosbarthu'n gymesur ar y rotor, bydd y grymoedd hyn yn cydweithredu â'i gilydd i ffurfio torque cylchdro sefydlog a chytbwys (torque).

 

Gellir ei ddeall fel a ganlyn:

Mae pob rhan o wifren fel "trac" lle mae'r cerrynt yn rhedeg, ac mae'r maes magnetig yn gweithredu fel canolwr i gael "grym gyrru". Pan gyfunir coiliau lluosog gyda'i gilydd, maent fel tîm, yn rhedeg mewn cylchoedd yn rhythmig ac yn y pen draw yn cynhyrchu torque parhaus.

 

Yn ogystal, y coiliau mwy armature sydd yna, y rhai llyfnach y mae'r modur yn ei redeg a'r lleiaf o amrywiad y torque allbwn.

 

2. Cymudwr a Brwsys: y consuriwr sy'n gwrthdroi'r cerrynt

Nid yw'n ddigon cael cerrynt yn llifo trwy'r coil - er mwyn cadw'r armature dan rym cyson i'r un cyfeiriad, rhaid gwrthdroi cyfeiriad y cerrynt bob hanner tro, sef gwaith y cymudwr.

 

Mae'r cymudwr yn strwythur o blatiau copr wedi'u gosod ar y siafft sy'n cadw cysylltiad â'r brwsys ar y stator. Wrth i'r rotor gylchdroi, mae'r brwsys yn llithro dros wahanol blatiau copr, gan beri i'r cerrynt "auto-wrth-wrth-wrthdro". Dyma pam mae'r grym ar y wifren yn aros i'r un cyfeiriad hyd yn oed ar ôl i'r coil droi hanner tro.

 

Hynny yw, mae'r cymudwr fel system sy'n addasu goleuadau traffig yn awtomatig i sicrhau bod y cerrynt yn "llifo'n llyfn" ac yn cynnal y rhythm cylchdro.

 

Felly pam mae brwsys a chymudwyr yn aml y rhannau sy'n gwisgo cyflymaf?

Oherwydd eu bod mewn cyflwr o gyswllt a ffrithiant parhaus, maent yn dueddol o danio a gwresogi ar gyflymder uchel a cheryntau uchel, ac mae eu hoes yn gyfyngedig o dan weithrediad tymor hir. Felly, mewn moduron perfformiad uchel (fel moduron DC di-frwsh), mae pobl yn defnyddio cymudo electronig i ddisodli'r rhan hon o'r strwythur.

 

 

Nid yw modur DC yn ymwneud â "throi" yn unig, gall hefyd "droi yn gyflym", "troi'n dreisgar", a hyd yn oed gynnal allbwn sefydlog o dan lwythi gwahanol. Felly, sut mae cyflymder (rpm) a torque (torque) y modur yn cael ei reoli? Gallwn ei ddeall o'r agweddau canlynol:

 

1. Perthynas rhwng foltedd, cerrynt, cyflymder a torque

Mae cysylltiad agos rhwng nodweddion allbwn modur DC â'r foltedd mewnbwn a'r cerrynt:

 

Mae foltedd yn pennu cyflymder

O dan y rhagosodiad bod y llwyth yn aros yr un fath, mae cyflymder y modur DC yn gymesur yn fras â'r foltedd.

· Gostyngiad foltedd → gostyngiad cyflymder

· Cynnydd foltedd → Mae cyflymder yn cynyddu

 

Mae cerrynt yn effeithio ar dorque

Po fwyaf yw'r cerrynt, y cryfaf yw'r grym ampere a gynhyrchir trwy'r coil, a'r mwyaf yw'r torque allbwn.

· Mwy o gyfredol → mwy o dorque (ond hefyd yn fwy tueddol o orboethi)

 

Dyma pam mae angen mwy o gerrynt ar gerbydau trydan wrth gyflymu, tra bod y cerrynt yn gostwng wrth fordeithio ar gyflymder cyson.

 

2. Sut mae'r modur yn "hunanreoleiddio" o dan lwyth yn newid?

Pan fydd y llwyth sy'n cael ei yrru gan y modur yn dod yn drymach (fel dau berson yn eistedd ar feic trydan), bydd symudiad y rotor yn dod ar draws mwy o wrthwynebiad a bydd y cyflymder yn lleihau'n naturiol. Ar yr adeg hon, bydd grym electromotive cefn y coil armature yn lleihau, gan beri i fwy o gerrynt lifo i'r modur, a fydd yn cynyddu'r torque allbwn yn awtomatig, yn gwrthsefyll y llwyth ac yn cynnal cylchdro.

 

Mae'r mecanwaith "addasol" hwn yn un o'r rhesymau pam mae moduron DC yn ymarferol iawn.

 

3. Rheolaeth PWM: amrywiad o reolaeth foltedd

Mewn rheolaeth modur gyfredol, nid yw'r foltedd cyflenwad pŵer yn cael ei addasu'n uniongyrchol. Yn lle, defnyddir dull o'r enw PWM (modiwleiddio lled pwls) i efelychu'r effaith "foltedd amrywiol".

 

Mewn termau syml:

Mae'r rheolwr yn newid y pŵer ymlaen ac i ffwrdd yn gyflym, gan ganiatáu i'r modur weithredu mewn cylch newid "diffodd-i-ffwrdd" amledd uchel.

Trwy addasu'r gymhareb amser "ar" (cylch dyletswydd), gellir efelychu gwahanol folteddau cyfartalog.

 

Er enghraifft:

Cylch dyletswydd 50% ≈ hanner foltedd cyflenwad → Mae cyflymder tua hanner y cyflymder llawn

Cylch dyletswydd 90% ≈ cyflenwad foltedd uchel → cyflymder yn agos at gyflymder llawn

 

Mae gan PWM nid yn unig reolaeth fanwl gywir ond mae hefyd yn lleihau colli ynni. Dyma fodd craidd systemau rheoli modur DC modern.

 

 

Yn y cynnwys blaenorol, gwnaethom ddefnyddio'r modur Magnet DC parhaol wedi'i frwsio fel enghraifft i esbonio'r egwyddor weithio, ond mewn gwirionedd, nid yw'r "modur DC" yn un strwythur. Gall amrywio o ran ffurfiau dylunio yn seiliedig ar ddulliau cymudo, ffynonellau maes magnetig, ac ati.

 

Felly, a yw'r gwahanol fathau hyn o moduron DC yn gweithio yn yr un modd? Beth yw'r gwahaniaethau allweddol? Gadewch i ni edrych.

 

1. Brwsio yn erbyn Brwsh: Gwahaniaethau mewn Mecanweithiau Cymudo

Modur DC wedi'i frwsio

Dull Cymudo: Dibynnu ar gymudwr mecanyddol + brwsh i gwblhau gwrthdroi'r cyfeiriad cyfredol.

Nodweddion: Strwythur syml, hawdd ei reoli, pris isel, ond mae'r brwsys yn hawdd eu gwisgo ac mae angen eu cynnal a'u cadw'n rheolaidd.

 

Modur DC Di -frws (BLDC)

Dull cymudo: Cymudo electronig, trwy'r synhwyrydd safle a'r rheolydd i bennu safle'r rotor a newid y coil egniol.

Nodweddion: effeithlonrwydd uchel, oes hir, sŵn isel, sy'n addas ar gyfer senarios sy'n gofyn am berfformiad uchel (megis dronau, offer pŵer, cerbydau trydan, ac ati).

 

Crynodeb o'r gwahaniaethau craidd:

rhagamcanu	Modur wedi'i frwsio	Modur di -frwsh
Dull Cymudo	Cymudwr Mecanyddol	Rheolaeth Electronig
Amledd Cynnal a Chadw	high	Frefer
Bywyd Gwasanaeth	Yn gymharol fyr	Hirach
gost	Frefer	Uwch
Anhawster rheoli	Frefer	Canolig i Uchel

 

2. Magnet parhaol yn erbyn cyffro: gwahanol ffynonellau maes magnetig

Modur Magnet DC Parhaol (Modur PMDC)

· Ffynhonnell maes magnetig: Defnyddir magnetau parhaol, gyda maes magnetig sefydlog a strwythur cryno.

Manteision: Maint bach, effeithlonrwydd uchel, a ddefnyddir yn gyffredin mewn micro moduron, dyfeisiau cludadwy, cerbydau trydan, ac ati.

Anfanteision: Mae gan y magnet wrthwynebiad gwres cyfyngedig ac ni ellir addasu cryfder y maes magnetig.

 

Modur DC Cyffrous

· Ffynhonnell maes magnetig: Mae'r maes magnetig yn cael ei gynhyrchu gan y coil cyffroi, a all fod yn gyffro cyfres, cyffro cyfochrog, cyffro cyfansawdd a strwythurau eraill.

Manteision: Mae'r maes magnetig yn addasadwy, yn addas ar gyfer cymwysiadau sydd angen torque cychwynnol mawr neu gyflymder amrywiol, megis offer codi diwydiannol, codwyr, ac ati.

Anfanteision: Strwythur mwy cymhleth, cyfaint mwy, defnydd ynni ychydig yn uwch.

 

Cymhariaeth Gwahaniaeth Maes Magnetig:

rhagamcanu	Modur Magnet Parhaol	Modur cyffroi
Ffynhonnell Maes Magnetig	Magnetau parhaol	Coil cyffroi
Addasrwydd Maes Magnetig	Ddim yn addasadwy	Haddasadwy
gost	Cymharol Isel	Ychydig yn uwch
Senario Cais	Bach a chludadwy	Dyletswydd Ddiwydiannol, Trwm

 

Mewn cymhariaeth, gellir gweld, er bod gwahanol fathau o foduron DC yn wahanol o ran mecanweithiau cymudo a ffynonellau maes magnetig, mae eu hegwyddorion craidd yr un peth: gan ddefnyddio'r grym a weithredir ar yr arweinydd sy'n cario cyfredol yn y maes magnetig i ffurfio torque, a thrwy hynny yrru cylchdroi.

 

 

Ar y pwynt hwn, rwy'n credu bod gennych chi ddealltwriaeth lwyr oBeth yw modur DCa'r holl broses o pam y gall modur DC gylchdroi. O'r egwyddor gorfforol (cyfraith Ampere), i waith cydgysylltiedig cydrannau allweddol (coil armature, cymudwr, brwsh), i'r gwahaniaethau ym mecanweithiau gweithio gwahanol fathau o foduron (brwsh\/brwsh, magnet\/cyffroi parhaol), gellir dweud bod moduron DC yn dechnoleg sy'n ymddangos yn soffistigedig ond yn cynnwys soffistigedig ".

 

 

Os ydych chi'n chwilio am fodur DC effeithlon a dibynadwy ar gyfer eich prosiect, beth am gysylltu â ni - gwneuthurwr moduron VSD DC.

Rydym yn canolbwyntio ar ddylunio ac addasu moduron DC amrywiol, gan gwmpasu magnet brwsh, di -frwsh, parhaol, gêr, rheolaeth electronig a chyfresi eraill, a ddefnyddir yn helaeth mewn offer cartref craff, robotiaid, offer awtomeiddio, manwl gywirdeb meddygol a meysydd eraill.

 

Ein manteision:

Cefnogi datblygiad wedi'i addasu a chynhyrchu treial swp bach

Yn meddu ar dechnoleg patent annibynnol ac ardystiad ansawdd caeth

Wedi gwasanaethu cwsmeriaid mewn sawl gwlad ledled y byd

 

Mae croeso i chi gysylltu â ni am lawlyfrau cynnyrch neu gyngor technegol. Bydd yn gwneud eich dewis modur yn haws a'ch prosiect yn fwy effeithlon!