Sissejuhatus: alalisvoolumootoreid kasutatakse meie igapäevaelus laialdaselt, alates väikestest kodumasinatest kuni suurte tööstuslike autoseadmeteni. Alalisvoolumootoreid on suur hulk. Alalisvoolumootorid jagunevad üldiselt kahte kategooriasse: mähisega magnetvälja alalisvoolumootorid ja püsimagnetväljaga alalisvoolumootorid.
Harjatud alalisvoolumootorid ja harjadeta alalisvoolumootorid
Kuna sageli mainitakse kahte tüüpi mootoreid, on nende kahe suurim erinevus hari. Harjatud alalisvoolumootor kasutab staatorina püsimagnetjõudu, mähis on keritud rootorile ja energia edastatakse süsinikharja ja kommutaatori masina mehaanilise toime kaudu. Seetõttu nimetatakse seda harjatud alalisvoolumootoriks, samas kui harjadeta alalisvoolumootori rootori ja staatori vahel pole mehaanilist komponenti, nagu kommutaator.
Harjatud alalisvoolumootorite vähenemine on tingitud sellest, et suure jõudlusega jõuseadmed mootori lülititena on juhtimisrežiimis praktilisemad, säästlikumad ja töökindlamad, asendades harjatud mootorite eelised. Teiseks, harjadeta alalisvoolumootoritel pole harja kulumist ning neil on rohkem eeliseid elektrilise ja mehaanilise müra, energiatõhususe, töökindluse ja eluea osas.
Siiski on harjatud mootorid endiselt usaldusväärne valik odavate rakenduste jaoks. Õige kontrolleri ja lülitiga on võimalik saavutada hea jõudlus. Kuna elektroonilisi juhtseadmeid pole peaaegu vaja, on kogu mootori juhtimissüsteem üsna odav. Lisaks võib see säästa juhtmestiku ja pistikute jaoks vajalikku ruumi ning vähendada kaablite ja pistikute maksumust, mis on väga kuluefektiivne rakendustes, mis ei vaja energiatõhusust.
Alalisvoolumootorid ja ajamid
Mootorid ja ajamid on lahutamatud, eriti viimastel aastatel on turumuutused seadnud mootoriajamitele kõrgemad nõuded. Esiteks on kõrge töökindluse nõue. Vaja on mitmesuguseid kaitsefunktsioone ning mootori käivitumise, seiskumise või seiskumise korral on vaja sisseehitatud voolu piiramist. Need kõik on usaldusväärsuse täiustused.
Kõrge efektiivsusega ajami juhtimisalgoritmid, nagu mootori pöörlemise digitaalne juhtimistehnoloogia, mis saavutatakse kiiruse ja faasi juhtimisega, ning täiturmehhanismide jaoks vajalik ülitäpne positsioneerimise juhtimistehnoloogia on suure jõudlusega mootorirakendussüsteemide arendamiseks hädavajalikud. See nõuab tõhusaid draivi juhtimisalgoritme, mida disainerid saavad hõlpsasti kasutada.Ja nüüd kasutavad paljud tootjad algoritmi otse riistvarasse ja rakendavad seda draiveri IC-le, mis on disaineritel mugavam kasutada. Mugav ajami disain on nüüd populaarsem.
Stabiilsus eeldab ka sõidutehnika tuge. Sõidulainekuju optimeerimisel on suur mõju mootori müra ja vibratsiooni vähendamisele. Erinevate mootorite magnetahelate jaoks sobiv ergastusjuhtimistehnoloogia võib mootorite stabiilsust töötamisel oluliselt vähendada. Lisaks on see pidev püüd väiksema energiatarbimise ja suurema tõhususe poole.
Poolsilla juhtimise, alalisvoolumootorite tüüpilise juhtimismeetodi, ülesanne on genereerida vahelduvvoolu käivitussignaale läbi toitetorude, tekitades seeläbi suuri voolusid mootori edasiseks käitamiseks. Võrreldes täissillaga on poolsilla juhtimisahelad suhteliselt madalad ja neid on lihtsam moodustada. Poolsilla ahelad on altid lainekuju halvenemisele ja võnkete muundamise häiretele. Täissildahelad on kallimad ja keerukamad ning lekkeid pole lihtne tekitada.
Populaarne PWM-ajam on alalisvoolumootorites juba laialdaselt kasutatav juhtimislahendus. Üks põhjusi on see, et see võib vähendada ajami toiteallika energiatarbimist ja seda kasutatakse üha laialdasemalt. Paljud mootorite PWM-lahendused on nüüd saavutanud kõrge taseme laia töötsükli, sageduskatte parandamisel ja energiatarbimise vähendamisel.
Kui harjatud mootoreid juhib PWM, suureneb lülituskadu koos PWM-i sageduse suurenemisega. Voolu pulsatsiooni vähendamisel sageduse suurendamise teel on vaja tasakaalustada sagedust ja efektiivsust. Harjadeta mootori siinuslaine ergastusega PWM-ajam on tõhususe mõttes samuti suurepärane lahendus, kuigi see on keerulisem.
Kokkuvõte
Kuna terminalide turu funktsionaalsed nõuded muutuvad, suurenevad järk-järgult nõuded alalisvoolumootori jõudlusele ja energiatõhususele. Olenemata sellest, kas kasutate harjatud alalisvoolumootorit või harjadeta alalisvoolumootorit, tuleb mootori töökindlama, stabiilsema ja tõhusama töö saavutamiseks valida sobiv ajamitehnoloogia vastavalt sündmuskoha vajadustele.
