Motorul supapei: principiu de funcționare și circuit

Pentru a rezolva sarcina de a controla sistemele moderne de precizie, motorul supapei este din ce în ce mai utilizat. Acest lucru se caracterizează printr-un mare avantaj al unor astfel de dispozitive, precum și prin formarea activă a capacităților de calcul ale microelectronicii. După cum știți, ele pot asigura o densitate ridicată a cuplului pe termen lung și a eficienței energetice în comparație cu alte tipuri de motoare.

Diagrama motorului supapei

Motorul este alcătuit din următoarele părți:

1. Partea din spate a cazului.
2. Stator.
3. Bearing.
4. Disc magnetic (rotor).
5. Bearing.
6. Stator cu înfășurare.
7. Fața corpului.

Motorul supapei are o relație între înfășurarea multifazică a statorului și a rotorului. Acestea au magneți permanenți și un senzor de poziție integrat. Comutarea dispozitivului este realizată cu ajutorul unui convertizor de valvă, în urma căruia a fost primit un astfel de nume.

Schema motorului ventilatorului este formată dintr - un capac din spate și circuite imprimate senzori, lagăruri de lagăr, arbore și rulmentul propriu-zis, magneți rotori, inel izolator, înfășurare, arc de cărucior, manșon intermediar, Senzor de cameră, izolație, carcasă și cabluri.

În cazul conectării înfășurărilor cu o "stea", dispozitivul are momente constante mari, astfel încât acest ansamblu este utilizat pentru a controla axele. În cazul fixării înfășurărilor cu un "triunghi", acestea pot fi utilizate pentru a lucra la viteze mari. Cel mai adesea, numărul de perechi de poli este calculat de numărul de magneți rotori care ajută la determinarea raportului dintre viteza electrică și cea mecanică.

Statorul poate fi realizat cu un miez de fier sau fier. Folosind astfel de modele cu prima opțiune, este posibil să se asigure că magneții rotorului nu sunt atrasi, dar în același moment, eficiența motorului este redusă cu 20% datorită scăderii valorii cuplului constant.

Se poate observa din circuit faptul că în stator se formează curentul în bobine, iar în rotor este creat prin intermediul unor magneți permanenți cu energie înaltă.
legendă:
- VT1-VT7 - tranzistori comunicatori-
- A, B, C - fazele de înfășurări -
- M - cuplu motor -
- DR - rotor-
- Regulatorul de tensiune U al motorului -
- S (sud), N (nord) - direcția magnetului -
- UZ - convertor de frecvență-
- BR - senzor de viteză-
- VD este un stabilitron-
- L este inductorul.

Circuitul motorului arată că unul dintre principalele avantaje ale unui rotor în care sunt instalate magneți permanenți este o reducere a diametrului său și, ca o consecință, o reducere a momentului de inerție. Astfel de dispozitive pot fi construite în dispozitiv sau pot fi amplasate pe suprafața sa. Reducerea acestui indicator duce foarte des la mici valori ale balanței momentului de inerție a motorului însuși și a sarcinii aplicate arborelui său, ceea ce complică funcționarea unității. Din acest motiv, producătorii pot oferi un standard și o creștere de 2-4 ori mai mare decât momentul inerției.

Principiile muncii

Până în prezent, motorul ventilului devine foarte popular, principiul de funcționare a acestuia fiind bazat pe faptul că controlerul dispozitivului pornește comutarea înfășurărilor statorului. Datorită acestui fapt, vectorul câmpului magnetic rămâne întotdeauna deplasat cu un unghi ce se apropie de 900 (-900) față de rotor. Controlerul este proiectat pentru a controla curentul care se deplasează prin înfășurările motorului, inclusiv amploarea câmpului magnetic al statorului. În consecință, este posibil să reglați cuplul care acționează asupra dispozitivului. Indicatorul de unghi între vectori poate determina direcția de rotație care acționează asupra acestuia.

Ar trebui să se țină seama de faptul că vorbim de grade electrice (ele sunt mult mai mici decât cele geometrice). De exemplu, să oferim un calcul al unui motor de robinet cu un rotor, care are în interior 3 perechi de poli. Atunci unghiul său optim este 900/3 = 300. Aceste perechi 6 asigura comutarea fazei a înfășurărilor, atunci, este că statorul poate muta vector de salt 600. Din aceasta se poate observa că acest unghi dintre vectorii vor varia in mod necesar 600-1200, deoarece rotirea rotorului.

Motor Valve, principiul care se bazează pe comutarea în fază inversă, datorită care fluxul de excitație este menținut mișcarea relativ constantă a armăturii, după interacțiunea lor începe să genereze momentul de rotație. El aspiră să rotească rotorul astfel încât toate fluxurile de excitație și ancore să coincidă. Dar la rândul său, senzorul începe să comute înfășurările, iar fluxul trece la pasul următor. În acest moment, vectorul rezultat se va deplasa, dar va rămâne complet imobil în raport cu fluxul rotorului, ceea ce va crea în cele din urmă cuplul arborelui.

avantaje

Folosind motorul supapei în funcțiune, este posibil să constatăm avantajele sale:

- posibilitatea de a aplica o gamă largă de modificări ale vitezei de rotație;

- dinamică și viteză ridicată;

- acuratețea maximă de poziționare;

- costuri reduse de întreținere;

- dispozitivul poate fi atribuit unor obiecte protejate împotriva exploziei;

- are capacitatea de a efectua supraîncărcări mari în momentul rotirii;

- eficiență ridicată, care este mai mare de 90%;

- Există contacte electronice glisante, care sporesc semnificativ durata de viață și durata de viață;

- cu funcționare prelungită nu există supraîncălzirea motorului.

deficiențe

În ciuda numărului mare de avantaje, motorul supapei are și dezavantaje în funcționare:
- destul de complicat de control al motorului electric-
- prețul relativ ridicat al dispozitivului datorat utilizării în proiectarea rotorului, care are magneți permanenți costisitori.

Motorul inductor al supapei

Motorul inductor al supapei este un dispozitiv în care este prevăzută rezistență magnetică de comutare. În el, conversia de energie apare ca urmare a unei modificări a inductanței înfășurărilor care se află pe dinții statorici pronunțați atunci când rotorul magnetic al angrenajului se mișcă. Dispozitivul de alimentare electrică primește de la un convertizor electric, alternând întreruperea înfășurărilor motorului pe măsură ce se deplasează rotorul.

Motorul cu inducție de supapă este un sistem complex complex în care componentele care sunt diverse în natura lor fizică lucrează împreună. Pentru proiectarea cu succes a acestor dispozitive, sunt necesare cunoștințe aprofundate în domeniul proiectării mașinilor și mecanicii, precum și a tehnologiei electronice, electromecanice și a microprocesoarelor.

Dispozitivul modern acționează ca un motor electric, acționând în combinație cu un convertor electronic, care este fabricat utilizând o tehnologie integrată utilizând un microprocesor. Permite implementarea unui management al motorului de înaltă calitate, cu cele mai bune rate de conversie a energiei.

Proprietățile motorului

Astfel de dispozitive au o dinamică ridicată, o capacitate mare de suprasarcină și o poziționare precisă. Datorită faptului că nu au componente în mișcare, utilizarea lor este posibilă într-un mediu exploziv și agresiv. Astfel de motoare sunt numite și colectori, avantajul lor principal, în comparație cu cei colectori, este viteza, care depinde de tensiunea de sarcină a cuplului de sarcină. O altă caracteristică importantă este absența elementelor abrazabile și frecare, care comută contacte, din cauza cărora resursa de utilizare a dispozitivului crește.

Motoare cu curent continuu cu curent

Toate motoarele DC pot fi numite fără perii. Ei operează dintr-o rețea cu curent continuu. Ansamblul perie este prevăzut pentru combinarea electrică a circuitelor rotorului și statorului. Acest detaliu este cel mai vulnerabil și suficient de dificil pentru întreținere și reparare.

Ventilatorul DC funcționează pe același principiu ca toate dispozitivele sincrone de acest tip. Este un sistem închis, incluzând un convertor semiconductor de putere, un senzor de poziție a rotorului și un coordonator.

Valve de alimentare cu curent alternativ

Astfel de dispozitive își primesc propria putere din rețele curent alternativ. Viteza de rotație a rotorului și mișcarea primei armonici a forței magnetice a statorului coincid complet. Acest subtip de motor poate fi utilizat la putere mare. Acest grup include dispozitive cu valve și reactive. O caracteristică distinctivă a dispozitivelor pas cu pas este deplasarea unghiulară discretă a rotorului în timpul funcționării acestuia. Alimentarea bobinelor este formată prin intermediul componentelor semiconductoare. Controlul motorului ventilatorului este efectuat cu o deplasare succesivă a rotorului, ceea ce creează o comutare a puterii sale de la o înfășurare la alta. Acest dispozitiv poate fi împărțit în monofazate, trifazate și multifazate, primul dintre acestea putând conține o bobină de pornire sau un circuit de schimbare a fazelor și, de asemenea, să fie pornit manual.

Principiul funcționării motorului sincron

Motorul sincron al porții funcționează pe baza interacțiunii câmpurilor magnetice ale rotorului și statorului. Schematic, câmpul magnetic în timpul rotirii poate fi reprezentat de plusurile acelorași magneți care se mișcă cu viteza câmpului magnetic stator. Câmpul rotorului poate fi de asemenea prezentat ca un magnet permanent care face rotiri sincron cu câmpul statorului. În absența unui cuplu extern care este aplicat arborelui aparatului, axele coincid în totalitate. Forțele efective de atracție trec de-a lungul întregii axe a polilor și se pot compensa reciproc. Unghiul dintre ele este egal cu zero.

În cazul în care cuplul de frânare este aplicat arborelui mașinii, rotorul se deplasează lateral cu întârziere. Mulțumesc forță de atracție sunt împărțite în componente care sunt direcționate de-a lungul axei indicatorilor plus și perpendicular pe axa polilor. Dacă se aplică un cuplu extern care creează accelerație, adică începe să acționeze în direcția de rotație a arborelui, imaginea interacțiunii câmpurilor se va schimba complet. Direcția deplasării unghiulare începe să se transforme în contrariul și în acest sens direcția forțelor tangențiale și efectul modificării momentului electromagnetic. În acest scenariu, motorul se oprește, iar dispozitivul funcționează ca un generator care transformă energia mecanică furnizată arborelui în energie electrică. Apoi este redirecționat către rețeaua de alimentare a statorului.

Atunci când nu există nici un moment extern al polului aparent, acesta va începe să-și asume o poziție în care axa polului câmpului magnetic al statorului va coincide cu axa longitudinală. Această plasare va corespunde rezistenței minime a fluxului în stator.

În cazul impactului asupra momentului de frânare al arborelui rotorului mașinii este deviat, în care câmpul magnetic al statorului este deformat, deoarece fluxul tinde să se retragă de cea mai mică rezistență. Pentru a determina această linii de forță necesare, care orientarea în fiecare dintre punctele vor corespunde deplasării forței, astfel încât schimbarea câmpului va avea ca rezultat o interacțiune tangențială.

Luând în considerare toate aceste procese în motoare sincrone, este posibil să se identifice principiul demonstrativ reversibilității mașini diferite, există posibilitatea oricărui dispozitiv electric pentru a schimba orientarea puterii convertit la opusul.

Motor fără perii cu magneți permanenți

Un motor cu valvă cu magnet permanent este utilizat pentru a rezolva probleme grave de apărare și industriale, deoarece un astfel de dispozitiv are o marjă mare de putere și eficiență.

Aceste dispozitive sunt utilizate cel mai adesea în sectoarele în care consumul relativ redus de energie și dimensiunile mici sunt necesare. Ele pot avea o mare varietate de dimensiuni, fără limitări tehnologice. În același timp, dispozitivele mari nu sunt complet noi, acestea sunt cel mai adesea produse de companiile care încearcă să depășească dificultățile economice pe care le limitează varietate de acestea instrumente. Ei au avantajele lor, dintre care se poate observa eficiența ridicată datorată pierderilor în rotor și o densitate mai mare de putere. Pentru a gestiona motoare fără perii aveți nevoie de o unitate controlată de frecvență.

O analiză a costurilor și a rezultatelor arată că dispozitivele cu magneți permanenți sunt mult mai preferabile, în comparație cu alte tehnologii alternative. Cel mai adesea acestea sunt folosite pentru industrii cu un program de lucru destul de greu motoarele marine, în industria militară și de apărare și în alte unități, numărul cărora crește în mod continuu.

Motorul cu jet

Motorul cu jet de aer funcționează utilizând înfășurări în două faze, care sunt montate în jurul poliilor diametral opuși ai statorului. Sursa de alimentare se deplasează la rotor în conformitate cu polii. Astfel, opoziția sa este complet redusă la minim.

Motorul ventilului, creat de propriile sale mâini, asigură o transmisie de mare viteză cu magnetism optimizat pentru a lucra cu invers. Informația despre amplasarea rotorului este utilizată pentru a controla fazele alimentării cu tensiune, deoarece acest lucru este optim pentru obținerea unui cuplu continuu și neted și a unei eficiențe ridicate.

Semnalele pe care motorul cu reacție le emite sunt suprapuse pe faza nesaturată unghiulară a inductanței. Rezistența minimă a polului corespunde în totalitate inductanței maxime a dispozitivului.

Un moment pozitiv poate fi obținut numai la unghiuri, când indicatorii sunt pozitivi. La turații reduse, curentul de fază trebuie neapărat limitat pentru a proteja electronica de secunde de înaltă tensiune.
Mecanismul de transformare poate fi ilustrat de o linie de energie reactivă. Sfera de putere este caracterizată de un aliment care este transformat în energie mecanică. În caz de deconectare bruscă, forța excesivă sau reziduală revine la stator. Indicatorii minimali ai efectului câmpului magnetic asupra performanței dispozitivului sunt principala sa diferență față de dispozitive similare.