Alalisvoolu harjadeta mootori lühitutvustus

Tavalistel alalisvoolumootoritel on sama tööpõhimõte ja kasutusomadused, kuid nende koostis on erinev. Esimesel on lisaks mootorile endale ka täiendav kommutatsiooniahel ning mootor ise ja kommutatsiooniahel on omavahel tihedalt integreeritud. Paljude väikese võimsusega mootorite mootor ise on integreeritud kommutatsiooniahelaga. Välimuselt on harjadeta alalisvoolumootor sama, mis alalisvoolumootor.

Alalisvoolu harjadeta mootori mootor ise on elektromehaaniline energia muundamise osa. Lisaks mootori armatuurile ja püsimagnetergutusele on sellel ka andurid. Mootor ise on harjadeta alalisvoolumootori tuum. See ei ole seotud ainult jõudlusnäitajate, müra ja vibratsiooni, töökindluse ja kasutuseaga, vaid hõlmab ka tootmiskulusid ja tootekulusid. Tänu püsimagnetväljale vabaneb alalisvooluharjadeta mootor tavalise alalisvoolumootori traditsioonilisest disainist ja ülesehitusest, vastab erinevate rakendusturgude nõuetele ning areneb vase ja materjalide säästmise ning tülika valmistamise suunas. Püsimagnetvälja areng on tihedalt seotud püsimagnetmaterjalide rakendamisega. Kolmanda põlvkonna püsimagnetmaterjalide kasutamine soodustab harjadeta alalisvoolumootorite arendamist kõrge efektiivsuse, miniatuursuse ja energiasäästu suunas.

Elektroonilise kommutatsiooni lõpuleviimiseks peab ahela juhtimiseks olema asendisignaal. Algusaegadel kasutati asendisignaalide saamiseks elektromehaanilisi asendiandureid ja nüüd hakatakse asendisignaalide saamiseks järk-järgult kasutama elektroonilisi asendiandureid või muid meetodeid. Tülikas meetod on kasutada asendisignaalina armatuuri mähise potentsiaalset signaali.

Mootori kiiruse juhtimise lõpuleviimiseks on vajalik kiirussignaal. Kiirusesignaal saadakse sarnasel asukohasignaali saamise meetodil. Lihtne kiirusandur on elektroonilisest vooluringist eraldatud sagedusmõõtmise tüüpi tahhogeneraator.
DC harjadeta mootori kommutatsiooniahel koosneb kahest osast: ajam ja juhtimine. Neid kahte osa pole lihtne eraldada. Eriti väikese võimsusega vooluahelate puhul on need kaks sageli integreeritud üheks rakendusespetsiifiliseks integraallülituseks.

Suurema võimsusega mootoris saab nii ajami kui ka juhtimisahela integreerida. Ajamiahel väljastab elektrienergiat, juhib mootori armatuurimähist ja seda juhib juhtahel. Ajami ahel on muutunud lineaarsest võimendusest impulsi laiusmodulatsiooni lülitusolekuks ja ka vastav vooluahela koostis on muutunud transistori diskreetahelast modulaarseks integraallülituseks. Modulaarsed integraallülitused koosnevad võimsuse bipolaarsetest transistoridest, jõuväljatransistoridest ja eraldusvärava väljaefektiga bipolaarsetest transistoridest. Muidugi on isolatsioonivärava väljaefektiga bipolaarne transistor kallim, kuid töökindluse, ohutuse ja jõudluse seisukohast on see siiski sobivam valida.

Juhtahelat kasutatakse mootori kiiruse, juhtimise, voolu (või pöördemomendi) juhtimiseks ning mootori liigvoolu, ülepinge, ülekuumenemise jms hoidmiseks. Ülaltoodud parameetrid on kergesti teisendatavad analoogsignaalideks, mida on suhteliselt lihtne juhtida, kuid arenduse seisukohast tuleks mootori parameetrid teisendada digitaalseteks suurusteks ja mootorit juhitakse digitaalse juhtahela kaudu. Praegu on juhtimisahelal kolme tüüpi kompositsioonimeetodeid: rakendusespetsiifiline integraallülitus, mikroprotsessor ja digitaalne signaaliprotsessor. Kohtades, kus nõuded mootori juhtimisele ei ole kõrged, on see lihtne ja praktiline viis moodustada ASIC-ga juhtimisahel. Digitaalsete signaaliprotsessorite kasutamine juhtimisahelate moodustamiseks on tuleviku arengusuund ning vastavaid digitaalseid signaaliprotsessoreid võetakse kasutusele järgmistes vahelduvvoolu sünkroonsetes servomootorites.

Väikeses võimsusvahemikus on alalisvoolu harjadeta mootor uut tüüpi mootor, mis areneb kiiresti. Kuna iga kasutusvaldkond nõuab oma ainulaadset alalisvoolu harjadeta mootorit, on alalisvoolu harjadeta mootoreid mitut tüüpi. Üldiselt on arvuti välismälu, VCD-, DVD- ja CD-spindli ajamite jaoks olemas lamedad mittesurnud mootoristruktuurid, väikeste ventilaatorite jaoks mõeldud välise rootormootori struktuurid, mitmepooluselised magnetvälja struktuurid ja kodumasinate sisseehitatud konstruktsioonid ning mitmeosalised -elektrirataste varras ja välisrootorid. struktuur ja nii edasi. Mootor ise ja ülalmainitud harjadeta alalisvoolumootori vooluring on integreeritud, mida on väga mugav kasutada ning selle väljund on samuti väga suur. Suurte koguste ja madalate kuludega turunõudluse rahuldamiseks peab harjadeta alalisvoolumootorite tootmine looma mastaabisäästu. Seetõttu on alalisvoolu harjadeta mootor suure sisendi ja suure väljundiga tööstus. Samas peaksime arvestama, et ka turg areneb pidevalt, näiteks kodumajapidamises kasutatavate kliimaseadmete mootor muutub 3A-lt 3D-le.

Ülaltoodud on lühike ülevaade harjadeta mootorist, mida teile tutvustasime. Tere tulemast meiega nõu pidama jõudlustestimise ja proovide kohandatud teenuste osas.