Harjadeta alalisvoolumootori mootori korpus on oma ehituselt sarnane püsimagneti sünkroonmootoriga, välja arvatud see, et puudub puuri mähis ja selle käivitusseade. Selle staatori mähis võib olla lihtne ühefaasiline või enam kui kolmefaasiline struktuur. Armatuurimähiste ühendusviisid hõlmavad peamiselt täht- ja kolmnurkühendust. Elektroonilistel kommutatsiooniahelatel on üldiselt sild- ja mittesildtüüpi. , võivad need koosneda paljudest variatsioonidest. Järgnevalt on lihtne analüüs kõige tavalisema kahe-kahe-kolmefaasilise tähtkuue oleku püsimagnetiga harjadeta alalisvoolumootori tööpõhimõttest.
Kolmefaasilise kahepooluselise harjadeta alalisvoolumootori struktuur
A, B ja C on kolmefaasilised staatorimähised, mis on vastavalt ühendatud toitelülitusseadmetega V1, V2, V3 elektroonilises lülitusahelas ning asendianduri jälgimisrootor asetatakse mootori pöörlevale võllile. . VP1, VP2 ja VP3 on harjadeta alalisvoolumootori ühes otsas jaotunud ühtlaselt ruumilise jagatisega 120 kraadi. Mootori võlli pöörleva varjutusplaadi toimel määratakse rootori magnetpooluse asend vastavalt sellele, kas teatud optoelektrooniline seade on valgusega valgustatud.
Kui staatorimähise A-faas on teatud hetkel pingestatud, interakteerub vool rootori püsimagneti tekitatud peamise magnetväljaga, tekitades elektromagnetilise pöördemomendi, nii et rootor pöörleb ja rootori magneti asend muutub. elektriline signaal läbi asendianduri. , ja seejärel juhtida elektroonilist lüliti ahelat, nii et staatori iga faasimähis lülitub omakorda sisse ja staatori faasivool muudab rootori asendi muutumisega faase kindlas järjekorras. Sel viisil saab mehaanilise kommutatsiooni efekti saavutamiseks sünkroonida elektroonilise lülitusahela juhtivuse järjestust rootori pöördenurgaga.
Harjadeta alalisvoolumootori matemaatiline mudel
Kolmefaasiline kahepooluseline harjadeta alalisvoolumootor, sisemise rootori struktuur, staatorimähiste tähekujuline ühendus ja kolm Halli elementi on jaotatud ühtlaselt 120-kraadise ruumierinevusega. Samal ajal eeldatakse, et mootoril on järgmised omadused:
(1) Mootori magnetahel ei ole küllastunud ning pöörisvooluefekti, hüstereesi kadu ja armatuuri reaktsiooni eiratakse;
(2) väiksem kui hammustusmomendi mõju;
(3) Juhtahela toiteseadmed on kõik ideaalsed lülitusseadmed.
Pöördemomendi võrrand
Kui alalisvoolumootor on normaalses tööolekus, viitab elektromagnetiline pöördemoment pöördemomendile, mis tekib juhi ja püsimagneti vahelisest koostoimest pärast armatuuri mähise pingestamist. Kui mootor töötab normaalselt, hoitakse mähise kahte faasi korraga sisse lülitatud, seega on elektromagnetiline võimsus Pm:
Pm=2EpIp
Võttes arvesse voolu kommutatsiooni mõju, on mootori elektromagnetiline pöördemoment Te:
Te= Pm/Wi/Np =2npEpIp/W1=2npψp Ip
Valemis on Ep harjadeta alalisvoolumootori elektromotoorjõu tippväärtus;
Ip on mootori praegune tippväärtus
Ψp on mootori elektromagnetilise voo ühenduse tippväärtus
Valemist on näha, et mootori elektromagnetiline pöördemoment on võrdeline tippvooluga
liikumisvõrrand
Üldiselt on süsteemi liikumisvõrrandiks
Te – TL – Zw=J*dw/dt
Valemis on Te ja TL mootori elektromagnetiline pöördemoment ja koormusmoment
W on mootori nurkkiirus;
Z on viskoosne hõõrdetegur
J on mootori rootori inertsimoment
Harjadeta alalisvoolumootori iseloomulik analüüs
Algomadused
Alguses, kuna tagumine EMF on null, on armatuuri vool:
I=Ud -2△U/2R
Valemis on Ud mootori poolt sisse lülitatud kahefaasiliste mähiste liinipinge;
△ U on võimsuslangus juhtahelas;
R on mootori staatori mähise sisetakistus
Väikese sisetakistuse tõttu suureneb armatuuri vool käivitamisel kiiresti, mistõttu on käivitamise elektromagnetiline pöördemoment suur, mida saab kiiresti käivitada, samuti saab käivitada otse koormuse all. Kui kiirus suureneb, suurendab armatuuri tõrjumine indutseeritud elektromotoorjõudu, mootori pöördemoment väheneb ja ka kiirenduskiirus väheneb ning jõuab lõpuks normaalsesse tööolekusse ning kiirus ja armatuuri vool on sel ajal stabiilsed.
Kui mootor käivitatakse ilma koormuseta, on joonisel näidatud kiiruse ja armatuuri voolu kõver koos ajaga
Mehaanilised omadused
Mehaanilised omadused viitavad seosele mootori kiiruse ja elektromagnetilise pöördemomendi vahel, kui alalispinge Ud on konstantne. Harjadeta alalisvoolumootori mehaaniliste omaduste võrrand on järgmine:
n=15/ BlπR′Wфruut(U-RI-L dI/dt)
Pärast lõpetamist saate:
n=30/π* Kt Ud – 2RTe/Ke Kt
Valemis on Kt mootori pöördemomendi koefitsient
Ke on mootori indutseeritud elektromotoorjõu koefitsient
Ud on liini pinge
On näha, et pöörlemiskiiruse ja elektromagnetilise pöördemomendi vahel on lineaarne seos. Kuid tegelikus tööprotsessis, kui elektromagnetiline pöördemoment muutub suuremaks, tekitab armatuuri reaktsioon teatud demagnetiseerimise efekti. Samal ajal, arvestades juhtahelat juhtiva jõuseadme mittelineaarsust, paindub mootori mehaanilise karakteristiku kõvera ots allapoole. .
Harjadeta alalisvoolumootori mehaaniline karakteristikukõver on näidatud joonisel
Reguleerimise omadused
Reguleerimiskarakteristiku all mõeldakse muutuvat seost mootori kiiruse ja rakendatud pinge vahel, kui mootori elektromagnetiline pöördemoment on konstantne. Kui harjadeta alalisvoolumootor on stabiilses olekus, eirates juhtahelat juhtiva toiteseadme kadumist, on järgmine seos
Ud=raI pluss π/30*Ken
KTI-TL=π/30Zn
Siis on kiiruse ja pinge suhe
N=30/30 KTKe pluss πraZ*(KT Ud –ra –TL)
Seega on võimalik saada harjadeta alalisvoolumootori kiiruse kõver, mis muutub Ud-ga erineva elektromagnetilise pöördemomendi Te korral Te1<><><>
Harjadeta alalisvoolumootoril on hea juhtimisvõime, kuid kui Ud on väike, on ka elektromagnetiline pöördemoment väike, elektromagnetiline pöördemoment on samuti väike, koormusmomenti ei saa piirata ja mootorit ei saa käivitada, seega on mootori kiirus null ja kui Ud suureneb Kui see ületab paisuliini pinge, hakkab mootor käivituma ja liigub järk-järgult püsiolekusse. Kui Ud on suurem, on ka kiirus suurem. Samal ajal ei läbi hõõrdumise olemasolu tõttu reguleerimiskarakteristikut alguspunkti.
