Halos katunga sa konsumo sa kuryente sa kalibutan gigamit sa mga motor, mao nga ang taas nga kahusayan sa mga motor gitawag nga labing epektibo nga sukod aron masulbad ang mga problema sa enerhiya sa kalibutan.
Sa kinatibuk-an, kini nagtumong sa pagbag-o sa pwersa nga namugna sa kasamtangan nga nagaagay sa magnetic field ngadto sa rotary aksyon, ug sa usa ka halapad nga diwa, kini usab naglakip sa linear aksyon.Sumala sa matang sa power supply nga gimaneho sa motor, kini mahimong bahinon ngadto sa DC motor ug AC motor.Sumala sa prinsipyo sa rotation sa motor, kini mahimong halos bahinon ngadto sa mosunod nga mga kategoriya.(gawas sa mga espesyal nga motor)
AC AC motor Brushed motor: Ang kaylap nga gigamit nga brushed motor kasagaran gitawag DC motor.Ang usa ka electrode nga gitawag og "brush" (stator side) ug usa ka "commutator" (armature side) sunodsunod nga gikontak aron ibalhin ang kasamtangan, sa ingon naghimo sa usa ka rotating action.Brushless DC motor: Wala kini magkinahanglan og mga brush ug commutators, apan naggamit sa switching functions sama sa mga transistor aron sa pagbalhin sa kasamtangan ug paghimo sa rotation.Stepper motor: Kini nga motor naglihok nga dungan sa gahum sa pulso, mao nga gitawag usab kini nga pulse motor.Ang kinaiya niini mao nga kini dali nga makaamgo sa tukma nga operasyon sa pagpoposisyon.Asynchronous nga motor: Ang alternating current naghimo sa stator nga makahimo og rotating magnetic field, nga naghimo sa rotor nga nagpatunghag induced current ug nagtuyok ubos sa interaksyon niini.AC (alternating current) motor Synchronous nga motor: ang alternating current nagmugna og rotating magnetic field, ug ang rotor nga adunay magnetic pole nagtuyok tungod sa atraksyon.Ang rotation rate gi-synchronize sa frequency sa kuryente.
Sa kasamtangan, magnetic field ug puwersa Una sa tanan, aron mapadali ang mosunod nga katin-awan sa prinsipyo sa motor, atong ribyuhon ang mga batakang balaod/mga lagda bahin sa kasamtangan, magnetic field ug puwersa.Bisan kung adunay gibati nga nostalgia, dali nga makalimtan kini nga kahibalo kung dili ka kanunay mogamit mga magnetic nga sangkap.
Giunsa pag-rotate ang motor?1) ang motor nagtuyok sa tabang sa mga magnet ug magnetic force.Sa palibot sa usa ka permanente nga magnet nga adunay usa ka rotating shaft, ① tuyok ang magnet (aron makamugna og usa ka rotating magnetic field), ② sumala sa prinsipyo nga ang lain-laing mga poste sa N poste ug ang S poste makadani ug sa samang lebel repel, ③ ang magnet nga adunay usa ka ang rotating shaft motuyok.
Ang kasamtangan nga nagaagay sa wire hinungdan sa usa ka rotating magnetic field (magnetic force) sa palibot niini, mao nga ang magnet tuyok, nga sa pagkatinuod mao ang sama nga aksyon nga estado ingon niini.
Dugang pa, kung ang wire gisamad sa usa ka coil, ang magnetic nga pwersa gi-synthesize, nga nagporma sa usa ka dako nga magnetic field flux (magnetic flux), nga miresulta sa usa ka N-pole ug usa ka S-pole.Dugang pa, pinaagi sa pagsal-ot sa puthaw nga kinauyokan sa konduktor nga pormag coil, ang mga linya sa magnetic field mahimong dali nga maagian ug makamugna og mas kusog nga magnetic force.2) Aktuwal nga rotating motor Dinhi, isip usa ka praktikal nga pamaagi sa rotating electric machine, ang pamaagi sa manufacturing rotating magnetic field pinaagi sa paggamit sa tulo-ka-phase AC ug coil gipaila-ila.(Three-phase AC kay AC signal nga adunay phase interval nga 120). 120. Ang mga coils nga adunay taas nga boltahe makamugna og N pole, ug ang mga coils nga adunay ubos nga boltahe makamugna og S pole.Ang matag hugna mausab sumala sa usa ka sine wave, mao nga ang polarity (N pole, S pole) nga namugna sa matag coil ug ang magnetic field niini (magnetic force) mausab.Niini nga panahon, tan-awa lang ang mga coil nga nagmugna og N nga mga poste, ug usba kini sa han-ay sa U-phase coil →V-phase coil →W-phase coil →U-phase coil, sa ingon nagtuyok.Istruktura sa gamay nga motor Ang mosunod nga numero nagpakita sa kinatibuk-ang istruktura ug pagtandi sa stepping motor, brushed DC motor ug brushless DC motor.Ang sukaranan nga mga sangkap sa kini nga mga motor mao ang panguna nga mga coil, magnet ug rotors.Dugang pa, tungod sa lain-laing mga matang, sila gibahin ngadto sa coil fixed type ug magnet fixed type.
Dinhi, ang magnet sa brush DC motor gitakda sa gawas, ug ang coil nagtuyok sa sulod.Ang brush ug commutator ang responsable sa pagsuplay sa gahum sa coil ug pagbag-o sa karon nga direksyon.Dinhi, ang coil sa brushless motor gitakda sa gawas ug ang magnet nagtuyok sa sulod.Tungod sa lain-laing mga matang sa mga motor, ang ilang mga gambalay mao ang lain-laing mga bisan kon ang mga nag-unang mga components mao ang sama nga.Isaysay kini sa detalye sa matag bahin.Brushed motor Structure sa brush motor Ang mosunod mao ang dagway sa brushed DC motor nga sagad gigamit sa modelo, ug ang mibuto schematic diagram sa ordinaryo nga duha ka poste (duha ka magnet) tulo-slot (tulo ka coils) motor.Tingali daghang mga tawo ang adunay kasinatian sa pag-disassemble sa motor ug pagkuha sa magnet.Kini makita nga ang permanente nga magnet sa brush DC motor naayo, ug ang coil sa brush DC motor mahimong tuyok sa palibot sa sulod nga sentro.Ang gitakdang kilid gitawag nga "stator" ug ang nagtuyok nga bahin gitawag nga "rotor".
Pag-rotate nga prinsipyo sa brush motor ① I-rotate ang counterclockwise gikan sa inisyal nga estado Ang Coil A anaa sa ibabaw, nga nagkonektar sa power supply ngadto sa brush, ug ang wala nga kilid mahimong (+) ug ang tuo nga kilid mahimong (-).Usa ka dako nga agos gikan sa wala nga brush ngadto sa coil A pinaagi sa commutator.Kini usa ka istruktura diin ang ibabaw nga bahin (sa gawas) sa coil A nahimong S pole.Tungod kay ang 1/2 sa kasamtangan sa coil A moagos gikan sa wala nga brush ngadto sa coil B ug coil C sa atbang nga direksyon ngadto sa coil A, ang gawas nga mga kilid sa coil B ug coil C mahimong huyang nga N pole (gipakita sa gamay nga gagmay nga mga letra sa numero).Ang magnetic field nga namugna niini nga mga coils ug ang repulsion ug attraction sa mga magnet naghimo sa mga coils nga nagtuyok sa counterclockwise.② dugang nga counterclockwise rotation.Sunod, gituohan nga ang husto nga brush naa sa kontak sa duha ka commutators sa estado nga ang coil A nagtuyok sa counterclockwise sa 30 degrees.Ang kasamtangan sa coil A padayon nga nag-agos gikan sa wala nga brush ngadto sa tuo nga brush, ug ang gawas nga bahin sa coil nagpadayon sa S poste.Ang sama nga kasamtangan sama sa coil A nag-agos pinaagi sa coil B, ug ang gawas sa coil B nahimong mas lig-on nga N-pole.Tungod kay ang duha ka tumoy sa coil C short-circuited sa mga brush, walay kasamtangan nga agos ug walay magnetic field nga namugna.Bisan sa niini nga kaso, kini ipailalom sa kusog sa counterclockwise rotation.Gikan sa ③ hangtod sa ④, ang ibabaw nga coil padayon nga nakadawat sa pwersa nga naglihok sa wala, ug ang ubos nga coil padayon nga nakadawat sa puwersa nga naglihok sa tuo, ug nagpadayon sa pagtuyok sa counterclockwise.Kung ang coil motuyok sa ③ ug ④ matag 30 degrees, kung ang coil nahimutang sa ibabaw sa sentral nga pinahigda nga axis, ang gawas nga bahin sa coil mahimong S poste;Sa diha nga ang coil nahimutang sa ubos, kini mahimong N poste, ug kini nga paglihok gisubli.Sa laing pagkasulti, ang ibabaw nga coil balik-balik nga gipailalom sa usa ka pwersa nga naglihok sa wala, ug ang ubos nga coil balik-balik nga gipailalom sa usa ka pwersa nga naglihok sa tuo (parehong counterclockwise).Kini ang hinungdan nga ang rotor kanunay nga nagtuyok sa counterclockwise.Kung ang suplay sa kuryente konektado sa kaatbang nga wala nga brush (-) ug tuo nga brush (+), usa ka magnetic field nga adunay magkaatbang nga direksyon ang mabuhat sa coil, mao nga ang direksyon sa puwersa nga gigamit sa coil kaatbang usab, nga nagliko sa sunud-sunod nga orasan. .Dugang pa, kung ang suplay sa kuryente ma-disconnect, ang rotor sa brush motor mohunong sa pagtuyok tungod kay wala’y magnetic field nga magpadayon sa pagtuyok niini.Three-phase full-wave brushless motor Panagway ug istruktura sa three-phase full-wave brushless motor
Internal nga structure diagram ug katumbas nga sirkito sa coil connection sa three-phase full-wave brushless motor Sunod mao ang schematic diagram sa internal structure ug ang equivalent circuit diagram sa coil connection.Ang internal structure diagram usa ka yano nga pananglitan sa usa ka 2-pole (2 magnet) 3-slot (3 coils) nga motor.Susama kini sa istruktura sa brush motor nga adunay parehas nga gidaghanon sa mga poste ug mga slot, apan ang coil nga bahin giayo ug ang magnet mahimong mag-rotate.Siyempre, walay brush.Sa kini nga kaso, ang coil nagsagop sa Y-koneksyon nga pamaagi, ug ang semiconductor nga elemento gigamit sa pagsuplay sa kasamtangan sa coil, ug ang inflow ug outflow sa kasamtangan gikontrol sumala sa posisyon sa rotating magnet.Sa kini nga pananglitan, ang usa ka elemento sa Hall gigamit aron mahibal-an ang posisyon sa magnet.Ang elemento sa Hall gihan-ay sa taliwala sa mga coils, ug nakamatikod sa namugna nga boltahe sumala sa kusog sa magnetic field ug gigamit kini isip impormasyon sa posisyon.Sa imahe sa FDD spindle motor nga gihatag sa sayo pa, makita usab nga adunay elemento sa Hall (ibabaw sa coil) taliwala sa coil ug coil aron mahibal-an ang posisyon.Ang elemento sa Hall usa ka ilado nga magnetic sensor.Ang magnitude sa magnetic field mahimong mabag-o ngadto sa magnitude sa boltahe, ug ang direksyon sa magnetic field mahimong irepresentar sa positibo ug negatibo.
Ang rotating nga prinsipyo sa three-phase full-wave brushless motor Sunod, ang rotation nga prinsipyo sa brushless motor ipatin-aw sumala sa mga lakang ① ~ ⑥.Alang sa dali nga pagsabut, ang permanente nga magnet gipasimple gikan sa lingin hangtod sa rectangular dinhi.① Sa three-phase coil, ipaayo ang coil 1 sa direksyon sa alas-12 sa orasan, ang coil 2 ibutang sa direksyon sa alas-4 sa orasan, ug ang coil 3 ibutang sa 8 direksyon sa orasan sa orasan.Himoa nga ang N poste sa 2-pole permanente nga magnet naa sa wala ug ang S pole naa sa tuo, ug kini makatuyok.Ang kasamtangan nga Io moagos ngadto sa coil 1 aron makamugna og S-pole magnetic field sa gawas sa coil.Ang Io/2 nga kasamtangan moagos gikan sa coil 2 ug sa coil 3 aron makamugna og N-pole magnetic field sa gawas sa coil.Kung ang magnetic field sa coil 2 ug coil 3 kay vector-synthesized, usa ka N-pole magnetic field ang namugna paubos, nga 0.5 ka pilo sa gidak-on sa magnetic field nga namugna sa dihang ang kasamtangan nga Io moagi sa usa ka coil, ug kung idugang sa magnetic field. natad sa coil 1, kini mahimong 1.5 ka beses.Maghimo kini usa ka composite magnetic field nga adunay anggulo nga 90 nga may kalabotan sa permanente nga magnet, aron ang labing taas nga torque mahimong mabuhat ug ang permanente nga magnet nagtuyok sa tuo.Sa diha nga ang kasamtangan sa coil 2 mikunhod ug ang kasamtangan sa coil 3 madugangan sumala sa rotation position, ang resulta nga magnetic field usab motuyok sa clockwise, ug ang permanente nga magnet nagpadayon usab sa pagtuyok.② Kung gituyok sa 30 degrees, ang kasamtangan nga Io moagos ngadto sa coil 1, aron ang kasamtangan sa coil 2 mao ang zero, ug ang kasamtangan nga Io moagos gikan sa coil 3. Ang gawas nga bahin sa coil 1 mahimong S pole, ug ang gawas nga bahin sa coil 3 mahimong N poste.Kung ang mga vectors gihiusa, ang magnetic field nga namugna mao ang √3(≈1.72) nga mga panahon nga namugna kung ang kasamtangan nga Io moagi sa usa ka coil.Maghimo usab kini og resulta nga magnetic field sa anggulo nga 90 kalabot sa magnetic field sa permanente nga magnet, ug i-rotate ang clockwise.Kung ang pag-agos sa kasamtangan nga Io sa coil 1 mikunhod sumala sa posisyon sa rotation, ang inflow nga kasamtangan sa coil 2 nadugangan gikan sa zero, ug ang outflow nga kasamtangan sa coil 3 nadugangan ngadto sa Io, ang resulta nga magnetic field usab nag-rotate sa clockwise, ug ang permanenteng magnet nagpadayon sa pagtuyok.Sa pag-ingon nga ang matag hugna nga kasamtangan kay sinusoidal, ang kasamtangang bili dinhi mao ang io× sin (π 3) = io× √ 32. Pinaagi sa vector synthesis sa magnetic field, ang kinatibuk-ang magnetic field mao ang (√ 32) 2× 2 = 1.5 ka beses sa magnetic field nga gihimo sa usa ka coil.※.Kung ang matag hugna nga karon mao ang sine wave, bisan asa nahimutang ang permanenteng magnet, ang kadako sa vector composite magnetic field mao ang 1.5 ka beses sa magnetic field nga gihimo sa usa ka coil, ug ang magnetic field nagporma usa ka 90-degree nga anggulo nga may kalabotan sa ang magnetic field sa permanente nga magnet.③ Sa estado sa pagpadayon sa pagtuyok sa 30 degrees, ang kasamtangan nga Io/2 moagos ngadto sa coil 1, ang kasamtangan nga Io/2 moagos ngadto sa coil 2, ug ang kasamtangan nga Io mogawas gikan sa coil 3. Ang gawas nga bahin sa coil 1 nahimong S pole , ang gawas nga bahin sa coil 2 nahimong S poste, ug ang gawas nga kilid sa coil 3 nahimong N poste.Kung ang mga vector gihiusa, ang magnetic field nga namugna maoy 1.5 ka beses nga namugna sa dihang ang kasamtangang Io moagos sa usa ka coil (sama sa ①).Dinhi, ang usa ka sintetikong magnetic field nga adunay anggulo nga 90 degrees kalabot sa magnetic field sa permanente nga magnet mahimo usab nga mabuhat ug matuyok sa sunud-sunod nga orasan.④～⑥ I-rotate sa parehas nga paagi sa ① ~ ③.Niining paagiha, kung ang kasamtangan nga nagdagayday sa coil padayon nga gibalhin sumala sa posisyon sa permanenteng magnet, ang permanenteng magnet magtuyok sa usa ka piho nga direksyon.Sa samang paagi, kon ang kasamtangan nga nagaagay sa atbang nga direksyon ug ang sintetikong magnetic field balit-ad, kini motuyok sa counterclockwise.Ang mosunod nga numero nagpakita sa kasamtangan sa matag coil sa matag lakang gikan sa ① ngadto sa ⑥.Pinaagi sa pasiuna sa ibabaw, kinahanglan nga masabtan nato ang relasyon tali sa kasamtangan nga pagbag-o ug rotation.stepmotor Stepping motor kay usa ka matang sa motor nga makakontrol sa rotation angle ug speed nga dungan ug tukma sa pulse signal.Ang stepping motor gitawag usab nga "pulse motor".Ang stepping motor kay kaylap nga gigamit sa mga ekipo nga nanginahanglan og positioning tungod kay kini makaamgo sa tukma nga positioning lamang pinaagi sa open-loop control nga walay gamit nga position sensor.Ang istruktura sa stepping motor (two-phase bipolar) Sa mga pananglitan sa hitsura, ang mga pagpakita sa HB (hybrid) ug PM (permanent magnet) stepping motors gihatag.Ang structure diagram sa tunga nagpakita usab sa structure sa HB ug PM.Ang stepper motor usa ka istruktura nga adunay fixed coil ug rotating permanent magnet.Ang konsepto nga diagram sa internal nga istruktura sa stepping motor sa tuo usa ka pananglitan sa PM motor gamit ang duha ka hugna (duha ka grupo) nga mga coil.Sa sukaranan nga istruktura nga pananglitan sa stepping motor, ang coil gihan-ay sa gawas ug ang permanente nga magnet gihan-ay sa sulod.Dugang pa sa duha ka hugna, adunay daghang mga matang sa mga coil nga adunay tulo ka hugna ug lima ka managsama nga hugna.Ang ubang mga stepping motor adunay lain-laing mga istruktura, apan aron ipaila ang ilang mga prinsipyo sa pagtrabaho, kini nga papel naghatag sa batakang istruktura sa stepping motors.Pinaagi sa kini nga artikulo, nanghinaut ko nga masabtan nga ang stepping motor batakan nga nagsagop sa istruktura sa coil fixation ug permanente nga rotation sa magnet.Batakang prinsipyo sa pagtrabaho sa stepping motor (single-phase excitation) Ang mosunod nga mga gamit aron ipaila ang batakang prinsipyo sa pagtrabaho sa stepping motor.① Current moagos gikan sa wala nga bahin sa coil 1 ug pagawas gikan sa tuo nga bahin sa coil 1. Ayaw itugot ang kasamtangan nga moagi sa coil 2. Niini nga panahon, ang sulod sa wala nga coil 1 mahimong N, ug ang sulod sa ang tuo nga coil 1 nahimong S.. Busa, ang tunga nga permanenteng magnet madani sa magnetic field sa coil 1, ug mohunong sa estado sa wala nga kilid S ug sa tuo nga kilid N.. ② Hunonga ang kasamtangan sa coil 1, aron ang kasamtangan moagos gikan sa ibabaw nga bahin sa coil 2 ug moagos gikan sa ubos nga bahin sa coil 2. Ang sulod nga bahin sa ibabaw nga coil 2 mahimong N ug ang sulod nga bahin sa ubos nga coil 2 mahimong S.. Ang permanente nga magnet nadani sa magnetic field niini ug mihunong sa pagtuyok sa 90 clockwise.③ Hunonga ang kasamtangan sa coil 2, aron ang agos moagos gikan sa tuo nga kilid sa coil 1 ug mogawas gikan sa wala nga bahin sa coil 1. Ang sulod sa wala nga coil 1 mahimong S, ug ang sulod sa tuo nga coil 1 nahimong N.. Ang permanente nga magnet madani sa magnetic field niini, ug motuyok sa clockwise para sa laing 90 degrees nga mohunong.④ Hunonga ang kasamtangan sa coil 1, aron ang kasamtangan moagos gikan sa ubos nga bahin sa coil 2 ug moagos gikan sa ibabaw nga bahin sa coil 2. Ang sulod sa ibabaw nga coil 2 mahimong S, ug ang sulod sa coil ubos nga coil 2 nahimong N.. Ang permanente nga magnet madani sa iyang magnetic field, ug rotates clockwise alang sa laing 90 degrees sa paghunong.Ang stepping motor mahimong i-rotate pinaagi sa pagbalhin sa kasamtangan nga nagaagay sa coil sa ibabaw nga han-ay gikan sa ① ngadto sa ④ pinaagi sa electronic circuit.Niini nga pananglitan, ang matag switch nga aksyon mag-rotate sa stepping motor sa 90. Dugang pa, kung ang kasamtangan nga padayon nga nagaagos pinaagi sa usa ka piho nga coil, kini makapugong sa stop state ug makahimo sa stepping motor nga adunay holding torque.Pinaagi sa dalan, kung ang kasamtangan nga nag-agos sa coil mabalik, ang stepper motor mahimong i-rotate sa atbang nga direksyon.
