Brushless DC Motor və Brushed DC Motor: Motor Texnologiyaları və Tətbiqlərinə Dair Tam Bələdçi

Fırçasız dəyişən cərəyan mühərriki texnologiyasının səmərəliliyi bir çox tətbiqlərdə enerjiyə qənaət və işlək xərclərin azaldılması sahəsində nümayiş etdirir. Fırça və kolektor seqmentləri arasındakı fiziki kontaktın ləğv edilməsi, adətən istilik, sürtünmə və elektrik müqaviməti itkilərinin yaranmasına səbəb olur. Fırçasız dəyişən cərəyan mühərriki sistemləri optimal iş şəraitində ardıcıl olaraq 90 faizdən çox səmərəlilik göstəricilərinə nail olur. Bu qeyri-adi səmərəlilik fırçalı dəyişən cərəyan mühərrik dizaynlarının sürtünmə və müqavimət vasitəsilə əhəmiyyətli miqdarda enerji itirməsinin əksinədir. Fırçasız dəyişən cərəyan mühərriki inkişaf etmiş elektron açar sxemlərindən istifadə edərək elektromaqnit sarğılarına cərəyan axınını dəqiq idarə edir, enerji itkisini minimuma endirir və mexaniki çıxışı maksimuma çatdırır. Fırçasız dəyişən cərəyan mühərrik idarəedicilərindəki irəliləmiş güc elektronikası yük şəraiti və sürət tələblərinə əsaslanaraq enerji təchizatını optimallaşdıran puls eni modulyasiyası texnikalarından istifadə edir. Bu ağıllı enerji idarəetmə yanaşması anlık güc ehtiyaclarından asılı olmayaraq davamlı cərəyan axınına əsaslanan fırçalı dəyişən cərəyan mühərrik sistemlərindən kəskin şəkildə fərqlənir. Xüsusilə davamlı və ya tez-tez işləmə tələb edən tətbiqlərdə uzunmüddətli istismar müddətində fırçasız dəyişən cərəyan mühərrikinin həyata keçirilməsindən alınan ümumi enerji qənaəti əhəmiyyətli olur. Konveyer sistemlərində, havalandırma avadanlıqlarında və avtomatlaşdırılmış maşınlaşdırmada fırçasız dəyişən cərəyan mühərriki texnologiyasından istifadə edən istehsalat müəssisələri elektrik enerjisinin istehlakında və onunla əlaqədar xərclərdə əhəmiyyətli azalma bildirirlər. Elektrik avtomobillərinin istehsalçıları birbaşa daha uzun sürüş məsafəsi və daha az şarj tələbi ilə əlaqəli olan səmərəlilik üstünlükləri üçün xüsusi olaraq fırçasız dəyişən cərəyan mühərriki texnologiyasını qəbul etmişlər. Akkumulyatorla işləyən tətbiqlər fırçasız dəyişən cərəyan mühərrikinin səmərəliliyindən böyük qazanc əldə edir, çünki gücün az istehlakı batareyanın şarjlar arasında iş vaxtını uzadır və batareya ömrünü uzadır. Fırçasız dəyişən cərəyan mühərrik sistemlərində fırçanın əvəz edilməsi tələbinin olmaması iqtisadi cəlbediciliyini daha da artırır, təkrarlanan texniki xidmət xərclərini və dayanma dövrlərini aradan qaldırır. Bundan əlavə, fırçasız dəyişən cərəyan mühərriki texnologiyasının üstün səmərəliliyi istiliyin az yaranmasına səbəb olur, bu da məhdud yer tələb edən tətbiqlərdə daha kompakt mühərrik dizaynlarına və sadələşdirilmiş soyutma tələblərinə imkan verir.

Təmizləyici DC mühərrik texnologiyasının etibarlılığı üstünlükləri, ənənəvi təmizli DC mühərrik sistemləri ilə əlaqəli əsas xətaların aradan qaldırılmasına yönəlmiş fundamental dizayn yaxşılaşdırmalarından irəli gəlir. Fiziki fırça aşınması təmizli DC mühərrik tətbiqetmələrində ən çox rast gəlinən xəta növüdür, çünki karbon fırçalar dövrəni kommutator səthləri ilə sürtünmə nəticəsində tədricən keyfiyyətsizləşir. Bu mexaniki aşınma prosesi keçirici zibil yaradır, elektrik müqavimətini artırır və nəticədə fırçaların dəyişdirilməsi və ya mühərrikin tamiri tələb olunan tamamilə motorun cıxmasına səbəb olur. Əksinə, təmizləyici DC mühərrik dizaynları bu aşınma mexanizmini tamamilə aradan qaldırır və uzun işləmə dövrləri boyu sabit performans saxlayan kontakt olmadan maqnit keçidi istifadə edir. Təmizləyici DC mühərrik sistemlərində hərəkətli və sabit elektrik komponentləri arasında fiziki kontaktın olmaması təmir tələblərini və gözlənilməz xətaların baş verməsini dramatik şəkildə azaldır. Sənaye tətbiqləri xüsusilə bu artan etibarlılıqdan faydalanır, belə ki, kritik sistemlərdə quraşdırılan təmizləyici DC mühərriklər tənzimlənmiş təmir intervalları tələb etmədən illər boyu davamlı işləyir. Təmizləyici DC mühərrik dizaynlarında fırçaların qövsəlməsi və çalçırtlamasının aradan qaldırılması da yanğın təhlükəsini azaldır və ənənəvi təmizli DC mühərrik sistemlərinin potensial alovlanma riski yaratdığı çevriliş mühitlərində iş təhlükəsizliyini yaxşılaşdırır. Müasir təmizləyici DC mühərrik dizaynlarında inkişaf etmiş laqer sistemləri işləmə ömrünü daha da uzadır və yüksək keyfiyyətli vahidlər normal yükləmə şəraitində 50.000 saatdan çox işləmə ömrünə nail ola bilir. Təmizləyici DC mühərrik sistemlərində sabit maqnit sahələri və balanslaşdırılmış rotor toplanmaları dəstəkləyici konstruksiyalara və bağlı avadanlıqlara təsir edən vibrasiya və mexaniki gərginliyi minimuma endirir. Təmizləyici DC mühərrik texnologiyası ilə proaktiv təmir daha effektiv olur, çünki elektron idarəedicilər performans parametrlərini izləyə və fəlakətli xətalar baş verməzdən əvvəl potensial problemlər haqqında erkən xəbərdarlıq siqnalları verə bilir. Temperatur sabitliyi təmizləyici DC mühərrik sistemlərinin başqa bir etibarlılıq üstünlüyüdür, çünki fırça sürtünməsinin aradan qaldırılması nəticəsində daxili istilik hasilinin azalması təmizləyici DC mühərriklərin performansın aşağı düşmədən daha yüksək ətraf temperaturlarında işləməsinə imkan verir. Təmizləyici DC mühərrik dizaynlarında mümkünsə, möhürlənmiş konstruksiya daxili komponentləri mühit çirkləndiricilərindən, nəmlikdən və tozdan qoruyur ki, bu da ənənəvi təmizli DC mühərrik tətbiqetmələrində tez xətaya səbəb olur.

Fırçasız dəyişən cərəyan mühərriki texnologiyası ilə əldə edilə bilən nəzarət dəqiqliyi, ənənəvi fırçalı dəyişən cərəyan mühərrik sistemlərinin imkanlarını aşan dəqiq sürət tənzimlənməsi, mövqe dəqiqliyi və dinamik reaksiya xarakteristikaları tələb edən tətbiqləri inqilablaşdırır. Fırçasız dəyişən cərəyan mühərrik dizaynlarında elektron kommutasiya maqnit sahələrinin mikrosaniyə dəqiqliyi ilə dərhal dəyişdirilməsini təmin edir və nəzarətçilərin yüklərin dəyişməsi və ya xarici pozuntular nəzərə alınmadan dəqiq sürət parametrlərini saxlanmasını imkan verir. Bu nəzarət dəqiqliyi, fırçasız dəyişən cərəyan mühərrik sistemlərinin dəqiq yerləşdirmə, hamar traektoriya izləmə və təkrarlanan hərəkət naxışları üçün tələb olunan dəqiqliyi təmin etdiyi robototexnika tətbiqlərində xüsusi önəm daşıyır. Fırçasız dəyişən cərəyan mühərrik nəzarətçilərinə inteqrasiya edilmiş geribildirim sistemləri rotorun mövqeyini və sürətini davamlı izləmək üçün Hall effekti sensorlarından, optik enkoderlərdən və ya resolver girişlərindən istifadə edir və bu da yük dəyişiklikləri ilə xarici təsirlərə avtomatik olaraq kompensasiya edən qapalı dövrə nəzarət alqoritmlərini mümkün edir. Fırçasız dəyişən cərəyan mühərrik sistemlərində dəyişən sürət rejimi, sıfıra yaxın RPM-dən maksimum nominal sürətə qədər xəttiyyət və reaksiya verilmədə fövqəladə performansla fırçalı dəyişən cərəyan mühərrik tətbiqlərində adətən mövcud olan məhdud sürət nəzarət aralığından fərqlənir. İrəli səviyyəli fırçasız dəyişən cərəyan mühərrik nəzarətçiləri sahəyə yönəldilmiş nəzarət, birbaşa moment nəzarəti və sensorlara ehtiyac olmayan işləmə rejimləri kimi mürəkkəb nəzarət alqoritmlərini həyata keçirir ki, bu da xüsusi tətbiq tələbləri üçün performansı optimallaşdırır. Fırçasız dəyişən cərəyan mühərrik sistemlərində fərdi sürətlənmə və yavaşlama profillərinin proqramlaşdırılması, anidən sürət dəyişikliklərinin qoşulmuş avadanlıqlara zərər vurması və ya proses keyfiyyətini təsir etməsi ola biləcək tətbiqlərdə hamar işləmə imkanı yaradır. Fırçasız dəyişən cərəyan mühərrik sistemlərində moment nəzarəti dəyişən sürət aralığında sabit moment çıxışı təmin edir ki, bu da konveyer sistemləri, qarışdırma avadanlıqları və materialların idarə edilməsi maşınları kimi sabit qüvvə təchizatı tələb edən tətbiqlər üçün vacibdir. Müasir fırçasız dəyişən cərəyan mühərrik nəzarətçilərində mövcud olan rəqəmsal interfeyslər sənaye avtomatlaşdırma sistemləri, proqramlaşdırıla bilən məntiq nəzarətçiləri və kompüterləşdirilmiş hərəkət nəzarət şəbəkələri ilə səmərəli inteqrasiyanı təmin edir. Bir neçə fırçasız dəyişən cərəyan mühərrik sistemi mərkəzləşdirilmiş nəzarət altında işlədikdə çoxoxlu koordinasiya mümkündür ki, bu da ənənəvi fırçalı dəyişən cərəyan mühərrik texnologiyası ilə mümkün olmayan mürəkkəb hərəkət naxışları və sinxronlaşdırılmış əməliyyatları imkanlandırır. Fırçasız dəyişən cərəyan mühərrik sistemlərinin bərpaedici qabiliyyəti yavaşlama fazaları zamanı enerjinin geri qaytarılmasına imkan verir, bu da ümumi sistem səmərəliliyinə töhfə verir və təhlükəsizlik və nəzarət dəqiqliyini yaxşılaşdırmaq üçün dinamik tormozlama imkanı təmin edir.