ทำไมมอเตอร์ของ brushless ถึงไม่“ สั้น”?

คุณเรียนรู้ในโรงเรียนเสมอว่าคุณไม่ควรลัดวงจรแบตเตอรี่เพราะสายไฟร้อนเกินไปจากกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่

ถ้าคุณดูที่มอเตอร์แบบไร้แปรงคุณจะเห็นว่ามันไม่มีอะไรนอกจากขดลวด ดังนั้นทำไมมอเตอร์เหล่านี้ถึงไม่“ สั้น” ถึงจะพาไป? สิ่งนี้แตกต่างจากขั้วลัดวงจรของแบตเตอรี่อย่างไร? กระแสไฟฟ้าถูกควบคุมอย่างไรเมื่อมอเตอร์ทำงาน?

สายเหล่านั้นในรูปแบบขดลวดเพื่อให้มีความยาว ลวดทุกบิตมีความต้านทานและบิตของลวดเหล่านั้นทั้งหมดถึงจุดสิ้นสุดส่งผลให้มีความต้านทานมากพอที่จะไม่ดูเหมือน "สั้น"

สายไฟเหล่านี้ลัดวงจรผ่านแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าเป็นที่ตรงกับที่แผงกระแสของมอเตอร์มา มันเป็นเพียงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขดลวดหารด้วยความต้านทานของพวกเขา

เมื่อมอเตอร์กำลังทำงานจะมีเอฟเฟกต์อื่นปรากฎ มอเตอร์ทำหน้าที่เหมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อให้การหมุนในทิศทางไปข้างหน้าทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่จะเกิดขึ้นในขดลวด แรงดันไฟฟ้านี้ตรงข้ามกับที่ใช้โดยแหล่งพลังงานภายนอก กระแสไฟฟ้าผ่านมอเตอร์จึงเป็นแรงดันไฟฟ้าลบEMF ย้อนกลับที่ผลิตโดยมอเตอร์ซึ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและผลลัพธ์นั้นหารด้วยความต้านทานของขดลวด ยิ่งมอเตอร์หมุนเร็วกระแสยิ่งน้อยลงเนื่องจาก EMF ด้านหลังที่สูงขึ้นจะถูกหักออกจากแรงดันไฟฟ้าในการขับขี่

เอฟเฟกต์ EMF ด้านหลังนี้ยัง จำกัด ความเร็วสูงสุดของมอเตอร์ ที่ความเร็วระดับหนึ่ง EMF ด้านหลังสร้างแรงดันภายในที่ยกเลิกภายในและไม่มีอะไรเหลืออยู่ในการขับเคลื่อนมอเตอร์ แน่นอนว่ามันจะไม่หมุนด้วยความเร็วนั้นเพราะไม่มีอะไรขับมันอีกต่อไป แต่มันจะทำงานที่ความเร็วต่ำกว่าเล็กน้อยหากไม่มีอะไรโหลดมอเตอร์

"สั้น" คือความต้านทานต่ำการเชื่อมต่อตัวเหนี่ยวนำต่ำ ขดลวดมอเตอร์มีความต้านทานปานกลางและการเชื่อมต่อตัวเหนี่ยวนำสูง ตัวเหนี่ยวนำลดอัตราการไหลของกระแสเพิ่มขึ้นจาก 0 (ในเวลาเริ่มต้นของการเชื่อมต่อ) และความต้านทาน จำกัด จำนวนกระแสสูงสุดที่สามารถไหล ดังนั้นแม้ว่าคุณจะมีขดลวดมอเตอร์ตรงข้ามกับแบตเตอรี่ตราบใดที่การเชื่อมต่อไม่ได้รับการบำรุงรักษาเป็นเวลานานจะไม่มีโอกาสได้รับกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านออกมาเพื่อควบคุม

คุณพูดถึงเครื่องที่ไม่มีแปรง สิ่งเหล่านี้ต้องการรูปแบบของการกระตุ้น AC (อินเวอร์เตอร์ตัวควบคุม ฯลฯ ... ) ใช้เครื่อง DC brushless เฟสเดียว (อาร์กิวเมนต์เดียวกันสำหรับ BLAC เฟสเดียวหรือโพลีเฟส ... )

หากคุณต้องใช้แบตเตอรี่และเชื่อมต่อโดยตรงกับเฟสของเครื่องไร้แปรงนี้มีบางสิ่งเกิดขึ้น

1. เครื่องสเตเตอร์จะปรากฏเหมือนวงจรเปิดทันทีเนื่องจากเป็นตัวเหนี่ยวนำในโลกแห่งความเป็นจริง: R + L (สำหรับการเหนี่ยวนำเส้น 100uH คุณอาจมี 0.1R)

2. ปัจจุบันจะสร้างขึ้นตาม V = L di / dt

3. เมื่อกระแสไหลจะเกิดการไหลของโรเตอร์ airgap ซึ่งในทางกลับกันจะกำหนดแรงบิดบนโรเตอร์ & มันจะหมุน (เว้นแต่ปรับแนวไว้แล้ว) & ล็อคตัวโรเตอร์เป็นหลัก

4. ขึ้นอยู่กับการพิจารณาอื่น ๆ จุดสนใจอีกสองสามข้อที่จะต้องระบุขีด จำกัด ปัจจุบันจะขึ้นอยู่กับความต้านทานแบบอนุกรมเทียบเท่าของแหล่งที่มาของคุณรวมทั้งความต้านทานของขดลวด ตอนนี้สเตเตอร์ทำหน้าที่เป็นฮีทซิงค์ที่ดีจริงๆดังนั้นให้คำนึงถึงเรื่องนั้นด้วย

   4a หากกระแสลัดวงจรของสภาวะคงตัวเป็นค่าที่เครื่องสามารถทนได้ก็จะทำให้เกิดแรงบิดที่เพลา

   4b หากอย่างไรก็ตามมันไม่ได้ (มีแนวโน้มมากกว่าสิ่งใดในแบตเตอรี่ขนาดเล็ก ... ) ขดลวดสเตเตอร์จะร้อนขึ้นและฉนวนกันความร้อนจะสลาย, ผลัดกันสั้น, ผลัดกันลัดวงจรสั้นยาก

หากมีตัวควบคุมอินเวอร์เตอร์ + ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนพวกเขาอาจ PWM สเตเตอร์เป็นระดับคงที่ในปัจจุบันเพื่อควบคุมแรงบิดแผงลอยภายในขอบเขตของการออกแบบเครื่อง + อินเวอร์เตอร์

ใส่ง่ายขึ้นอยู่กับแบตเตอรี่ความสามารถในการหมุนและความสามารถในปัจจุบันของเครื่องคุณจะไม่วางลงบนเครื่อง brushless โดยตรงด้วยเหตุผลเดียวกัน

ตอนนี้ถ้าพวกเขาเชื่อมต่อกับเครื่อง PMDC (แปรง) โรเตอร์จะเริ่มหมุนและกระแสจะถูก จำกัด เนื่องจากการเปลี่ยนและความเร็วของโรเตอร์

ฉันคิดว่าเขาพยายามเข้าใจว่าทำไมขดลวดที่สัมผัสไม่สั้น ฉันเชื่อว่าคำตอบที่เขามองหาคือลวดมีการเคลือบเรซิ่นบาง ๆ ก่อนที่มันจะพันรอบสเตเตอร์ของสเตเตอร์ มันคือการเคลือบเรซิ่นที่ช่วยให้กระแส "ในสาย" ลงลวด เมื่อมอเตอร์แบบไร้แปรงถูกผลักดันผ่านพิกัดปัจจุบันมันสามารถทำให้ร้อนมากเกินไปและทำให้เรซินบางส่วนไหม้ได้ เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้สายไฟสามารถสัมผัสและแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนได้อย่างอิสระและมอเตอร์ก็จะตาย การเคลือบนี้มีความชัดเจนดังนั้นหากคุณไม่ได้มองใกล้หรือเกาคุณจะไม่สามารถเห็นได้ว่ามี