طبقه بندی و کاربرد موتورها

همانطور که همه ما می دانیم، موتور بخش مهمی از سیستم انتقال و کنترل است. با توسعه علم و فناوری مدرن، تمرکز موتور در کاربردهای عملی شروع به تغییر از انتقال ساده به کنترل پیچیده شده است. مخصوصا سرعت و موقعیت موتور. ، کنترل دقیق گشتاور. با این حال، موتور بسته به کاربرد، روش های طراحی و رانندگی متفاوتی دارد. در نگاه اول، به نظر می رسد که انتخاب بسیار پیچیده است، بنابراین به منظور ایجاد یک طبقه بندی اولیه با توجه به استفاده از ماشین الکتریکی دوار. در زیر به تدریج معرف ترین، پرکاربردترین و اساسی ترین موتورها در موتور - موتورهای کنترلی و موتورهای قدرت و موتورهای سیگنال را معرفی می کنیم.

موتور کنترل
موتور کنترل عمدتاً در کنترل دقیق سرعت و موقعیت استفاده می شود و به عنوان یک "محرک" در سیستم کنترل استفاده می شود. را می توان به سروو موتور، موتور پله، موتور گشتاور، موتور رلوکتانس سوئیچ، موتور بدون برس DC و غیره تقسیم کرد.
سروو موتور
سروو موتورها به طور گسترده در سیستم های کنترل مختلف برای تبدیل سیگنال ولتاژ ورودی به خروجی مکانیکی روی شفت موتور و کشیدن اجزای کنترل شده برای دستیابی به اهداف کنترل استفاده می شوند. به طور کلی، موتور سروو نیاز دارد که سرعت موتور توسط سیگنال ولتاژ اعمال شده کنترل شود. سرعت می تواند به طور مداوم با تغییر سیگنال ولتاژ اعمال شده تغییر کند. گشتاور را می توان با جریان خروجی توسط کنترلر کنترل کرد. موتور به سرعت منعکس می شود، حجم باید کم باشد و قدرت کنترل باید کم باشد. سروو موتورها عمدتاً در سیستم های مختلف کنترل حرکت به ویژه سیستم سروو استفاده می شوند.

سروو موتور دارای DC و AC است. اولین سروو موتور یک موتور DC عمومی است. هنگامی که دقت کنترل زیاد نباشد، موتور DC عمومی به عنوان موتور سروو استفاده می شود. با توسعه سریع فناوری موتور سنکرون آهنربای دائم، اکثر سروو موتورها به سروو موتورهای سنکرون آهنربای دائم AC یا موتورهای بدون جاروبک DC اشاره می کنند.
2. استپر موتور
موتور پله ای نامیده می شود، یک محرک است که پالس های الکتریکی را به جابجایی زاویه ای تبدیل می کند. به طور کلی، هنگامی که درایور استپر سیگنال پالس را دریافت می کند، موتور پله را به سمت چرخش یک زاویه ثابت در جهت تنظیم شده هدایت می کند. ما می توانیم جابجایی زاویه ای موتور را با کنترل تعداد پالس ها برای رسیدن به موقعیت دقیق کنترل کنیم. در عین حال، سرعت و شتاب موتور را می توان با کنترل فرکانس پالس برای دستیابی به هدف تنظیم سرعت کنترل کرد. در حال حاضر، موتورهای پله ای که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند شامل موتورهای پله ای راکتیو (VR)، موتورهای پله ای آهنربای دائم (PM)، موتورهای پله ای هیبریدی (HB) و موتورهای پله تک فاز هستند.

تفاوت بین یک موتور پله ای و یک موتور معمولی عمدتاً در شکل درایو پالس آن است. این ویژگی است که استپر موتور را می توان با فناوری کنترل دیجیتال مدرن ترکیب کرد. با این حال، موتور پله ای به خوبی موتور سروو DC کنترل شده با حلقه بسته سنتی از نظر دقت کنترل، محدوده تغییرات سرعت و عملکرد کم سرعت نیست. بنابراین، عمدتاً در برنامه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که الزامات دقت بالا نیستند. موتورهای پله ای به دلیل ساختار ساده، قابلیت اطمینان بالا و هزینه کم به طور گسترده در زمینه های مختلف تولید استفاده می شوند. به خصوص در زمینه ماشین‌آلات CNC، چون موتورهای پله‌ای نیازی به تبدیل A/D ندارند، سیگنال پالس دیجیتال مستقیماً به جابجایی زاویه‌ای تبدیل می‌شود، بنابراین به عنوان ایده‌آل‌ترین محرک ماشین ابزار CNC در نظر گرفته شده است.
علاوه بر کاربرد آن در ماشین‌های CNC، موتورهای پله‌ای را می‌توان بر روی ماشین‌های دیگر مانند موتورهای فیدرهای اتوماتیک، درایوهای فلاپی دیسک همه منظوره و همچنین در چاپگرها و پلاترها استفاده کرد.
علاوه بر این، موتورهای پله ای نیز دارای عیوب بسیاری هستند. موتورهای پله‌ای به دلیل فرکانس راه‌اندازی بدون بار موتورهای پله‌ای می‌توانند به طور معمول در سرعت‌های پایین کار کنند، اما نمی‌توانند با سرعت‌های بالاتر از سرعت معین همراه با صداهای زوزه تیز شروع به کار کنند. دقت درایور زیربخش سازنده ممکن است بسیار متفاوت باشد. هرچه عدد زیربخش بزرگتر باشد، کنترل دقت دشوارتر است. و استپر موتور هنگام چرخش با سرعت کم لرزش و صدای بیشتری دارد.
3. موتور گشتاور
موتور موسوم به گشتاور یک موتور مسطح چند قطبی آهنربای دائم DC است. آرمیچر دارای اسلات ها، تعداد کموتاتور و هادی های سری بیشتری برای کاهش موج گشتاور و ضربان سرعت است. موتور گشتاور دارای دو نوع موتور گشتاور DC و موتور گشتاور AC است.

در میان آنها، موتور گشتاور DC دارای یک راکتانس خود القایی کوچک است، بنابراین پاسخگویی بسیار خوب است. گشتاور خروجی آن مستقل از سرعت و موقعیت روتور متناسب با جریان ورودی است. زمانی که نزدیک به حالت قفل است می توان آن را مستقیماً با سرعت کم به بار وصل کرد. بدون کاهش دنده می توان نسبت گشتاور به اینرسی بالا را روی شفت بار تولید کرد و خطای سیستم ناشی از استفاده از دنده کاهش را برطرف کرد.
موتورهای گشتاور AC را می توان به دو دسته سنکرون و ناهمزمان تقسیم کرد. در حال حاضر از موتورهای گشتاور آسنکرون قفس سنجابی استفاده می شود که دارای ویژگی های سرعت کم و گشتاور زیاد هستند. به طور کلی، موتور گشتاور AC اغلب در صنعت نساجی استفاده می شود و اصل کار و ساختار آن مانند موتورهای ناهمزمان تک فاز است. با این حال، از آنجایی که روتور قفس سنجابی مقاومت الکتریکی زیادی دارد، ویژگی های مکانیکی آن نرم است.
4. موتور رلوکتانس سوئیچ
موتور رلوکتانس سوئیچینگ نوع جدیدی از موتورهای تنظیم کننده سرعت است. ساختار آن بسیار ساده و محکم است، هزینه آن کم است و عملکرد تنظیم سرعت آن عالی است. این یک رقیب قوی برای موتورهای کنترل سنتی است و دارای پتانسیل قوی در بازار است. با این حال، مشکلاتی مانند موج گشتاور، نویز در حال اجرا و لرزش نیز وجود دارد که برای بهینه سازی و انطباق با کاربرد واقعی بازار نیاز به زمان دارد.

5. موتور DC بدون جاروبک
موتور DC بدون جاروبک (BLDCM) بر اساس موتور DC برس خورده ساخته شده است، اما جریان محرک آن AC غیرقابل سازش است. موتور DC بدون جاروبک را می توان به موتور سرعت بدون جاروبک و موتور گشتاور بدون جاروبک تقسیم کرد. . به طور کلی، دو نوع جریان محرک موتور بدون جاروبک وجود دارد، یکی موج ذوزنقه ای (معمولاً "موج مربع") و دیگری موج سینوسی. گاهی اوقات اولی را موتور براشلس DC ، دومی سروو موتور AC و همچنین نوعی سروو موتور AC نامیده می شود.

به منظور کاهش ممان اینرسی، موتورهای DC بدون جاروبک معمولاً ساختاری باریک دارند. موتورهای DC بدون جاروبک از نظر وزن و حجم بسیار کوچکتر از موتورهای DC برس دار هستند و ممان اینرسی مربوطه را می توان 40٪ تا 50٪ کاهش داد. با توجه به پردازش مواد آهنربای دائم، ظرفیت کلی موتورهای DC بدون جاروبک زیر 100 کیلو وات است.
این موتور دارای خطی بودن خوبی از مشخصات مکانیکی و ویژگی های تنظیم، محدوده سرعت گسترده، عمر طولانی، نگهداری آسان و صدای کم است و هیچ سری از مشکلات ناشی از برس ها وجود ندارد. بنابراین، این نوع موتور دارای سیستم کنترل عالی است. پتانسیل کاربردی.