Tôi có một nền tảng khá vững chắc trong điều khiển động cơ AC công nghiệp (khởi động mềm, VFD, v.v.) nhưng một điều mà tôi chắc chắn KHÔNG thành thạo là động cơ DC không chổi than ... loại được tìm thấy trong mọi ổ cứng trên hành tinh.

Theo như tôi có thể nói, chúng trông giống hệt với động cơ cảm ứng AC kết nối sao điển hình của bạn và bộ điều khiển động cơ trông rất giống với bộ điều khiển AC ba pha thông thường mà tôi đã dành phần lớn thời gian thiết kế chuyên nghiệp.

Tôi không thể tìm thấy nhiều về sự khác biệt thực sự giữa hai bên, từ quan điểm xây dựng cơ học cũng như từ quan điểm kiểm soát. Gần nhất tôi dường như tìm thấy là "chúng tương tự nhau."

Có ai có bất kỳ nguồn lực nào hoặc có thể đưa ra một lời giải thích khá kỹ thuật về sự khác biệt chính giữa các loại động cơ này và phương pháp điều khiển của chúng không?

Từ tất cả về mạch :

Động cơ DC không chổi than tương tự như động cơ đồng bộ AC. Sự khác biệt chính là các động cơ đồng bộ phát triển EMF phía sau hình sin, so với EMF hình chữ nhật, hoặc hình thang, trở lại cho động cơ DC không chổi than. Cả hai đều có stator tạo ra từ trường quay tạo ra mô-men xoắn trong một rôto từ.

Xây dựng khôn ngoan, về cơ bản là * không có sự khác biệt.

Động cơ trong sơ đồ trên có thể được gọi là "Động cơ cảm ứng AC" hoặc "Động cơ DC không chổi than" và nó sẽ là cùng một động cơ.

Sự khác biệt chính là trong ổ đĩa. Một động cơ điện xoay chiều được điều khiển bởi một ổ bao gồm dạng sóng xoay chiều hình sin. Tốc độ của nó là đồng bộ với tần số của dạng sóng đó. Và vì nó được điều khiển bởi một sóng hình sin, nên Back-EMF là một sóng hình sin. Một động cơ AC một pha có thể được điều khiển từ ổ cắm trên tường và nó sẽ quay ở tốc độ 3000 RPM hoặc 3600 RPM (tùy thuộc vào quốc gia xuất xứ của bạn có nguồn điện 50 / 60Hz).

Lưu ý rằng tôi đã nói có thể ở đó. Để lái xe một động cơ từ một nguồn DC, một bộ điều khiển, trong đó chủ yếu chỉ là một DC để AC Inverter, là cần thiết . Bạn đã đúng khi nói rằng động cơ AC cũng có thể được điều khiển bởi các bộ điều khiển. Ví dụ, Biến tần (VFD), như bạn đã nói, biến tần DC sang AC. Mặc dù thông thường họ có một mặt trước chỉnh lưu AC đến DC.

PWM VFD http://www.inverter-china.com/forum/newfile/img/PWM-VFD-Diagram.gif

VFD sử dụng PWM để xấp xỉ một sóng hình sin và có thể đến khá gần bằng cách thay đổi độ rộng xung liên tục như được thấy dưới đây:

Trong khi sử dụng PWM để ước tính một sóng hình sin sẽ tạo ra dạng sóng Back-EMF gần như hình sin ("mờ" là từ bạn đã sử dụng), nó cũng phức tạp hơn một chút. Một kỹ thuật giao hoán đơn giản hơn được gọi là giao hoán sáu bước trong đó dạng sóng Back-EMF có dạng hình thang hơn hình sin.

ổ đĩa sáu bước http://www.controlengeurope.com/global/showimage/Article/18087/

Back-EMF sáu bước http://www.emeraldinsight.com/content_images/fig/1740300310012.png

Và mặc dù "PWM này thực sự kém" như bạn đã nói, nó cũng đơn giản hơn rất nhiều để thực hiện và do đó rẻ hơn.

Có các phương pháp giao hoán khác ngoài sáu bước và hình sin. Cái khác duy nhất thực sự phổ biến (theo ý kiến ​​của tôi) là ổ đĩa không gian. Điều này có độ phức tạp tương tự như ổ đĩa hình sin nhưng sử dụng tốt hơn điện áp bus DC có sẵn. Tôi sẽ không đi vào chi tiết về vectơ không gian vì tôi nghĩ nó sẽ chỉ làm vẩn đục nước trong cuộc thảo luận này.

Vì vậy, đó là những khác biệt trong các kỹ thuật ổ đĩa. Dạng sóng được sử dụng để điều khiển động cơ AC thường có dạng hình sin và có thể đến trực tiếp từ nguồn AC hoặc có thể được xấp xỉ bằng cách sử dụng PWM. Dạng sóng được sử dụng để điều khiển động cơ DC thường là hình thang và đến từ nguồn DC. Không có lý do tại sao các ổ đĩa không thể được hoán đổi mặc dù sẽ có một tác động nhỏ đến hiệu quả.

* về cơ bản

Ở trên tôi đã nói rằng việc xây dựng hai loại động cơ về cơ bản là giống nhau. Trong cả hai trường hợp, động cơ cảm ứng AC và động cơ DC không chổi than, chúng ta đang nói về động cơ có các vết thương thay vì nam châm vĩnh cửu. Điều đó làm cho họ "Động cơ phổ quát" :

Một lợi thế của việc có các vết thương trong động cơ là người ta có thể tạo ra một động cơ chạy trên AC hoặc DC, được gọi là động cơ vạn năng.

Tuy nhiên, có một chút khác biệt trong cuộn dây. Các động cơ được thiết kế để sử dụng với AC là vết thương hình sin trong khi các động cơ được sử dụng với DC là vết thương hình thang . Một cái gì đó đã làm tôi khó chịu trong nhiều năm là tôi không thể tìm thấy một sơ đồ đơn giản hóa cho thấy sự khác biệt. Nếu tôi được trao cho stator của một động cơ, tôi sẽ không biết nó đã bị thương hình sin hay hình sin. Cách duy nhất tôi biết để nói sự khác biệt là lái xe máy trở lại bằng cách kết nối máy khoan với trục và nhìn vào Back-EMF. Bạn sẽ thấy một sóng hình sin đẹp hoặc nhiều hình thang như trong hình trên. Như tôi đã nói ở trên, sử dụng loại ổ đĩa không chính xác sẽ dẫn đến một cú đánh hiệu suất nhẹ nhưng nó sẽ làm việc khôn ngoan khác.

Thường xuyên hơn không, động cơ DC không chổi than được chế tạo với nam châm vĩnh cửu trên rôto. Mặc dù đó sẽ là một sự khác biệt so với động cơ lồng sóc, miễn là stator là stator vết thương chứ không phải stator nam châm vĩnh cửu (như được thấy trong động cơ DC chải), cả hai thiết kế về cơ bản là "động cơ vạn năng":

Phía nam châm vĩnh cửu của sơ đồ trên cho thấy một động cơ hai cực. Số cực điều khiển gợn mô-men xoắn. Càng nhiều cực, đường cong mô-men xoắn càng mượt mà. Nhưng số lượng cực không tạo ra sự khác biệt so với quan điểm AC so với DC.

Sự kết nối của cuộn dây stato, delta so với sao, cũng không ảnh hưởng đến phương pháp truyền động. Và trên thực tế, bạn có thể chuyển đổi giữa hai trong khi nó đang chạy :

Sự khác biệt ở đây là delta sẽ hút nhiều dòng điện hơn và do đó tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn. Để biết thêm thông tin về mối quan hệ hoặc dòng điện với mô-men xoắn hoặc điện áp với tốc độ, hãy xem câu trả lời của tôi cho câu hỏi EE.SE này .

Tôi hơi muộn khi trả lời câu hỏi này và tôi chưa thể trả lời trực tiếp cho embed.kyle ở trên, nhưng tôi muốn sửa một chút thông tin sai lệch được đưa ra ở trên. Chuyên môn của tôi là động cơ, không phải điều khiển, BTW.

1) "Động cơ vạn năng" hoàn toàn khác với BLDC hoặc động cơ cảm ứng. Động cơ phổ quát có stator vết thương và trang bị và có bàn chải. Chỉ vì stato bị thương không biến nó thành một động cơ vạn năng ... liên kết được nhúng.kyle liên kết về các động cơ vạn năng chỉ là so sánh chúng với các động cơ loại chải PMDC.

2) Động cơ BLDC luôn có nam châm trên rôto. Như tôi đã nói ở trên, chúng không bao giờ được gọi là động cơ phổ quát. Động cơ phổ quát là những con thú hoàn toàn khác nhau.

3) Về các câu thơ hình thang, không có cách tiêu chuẩn nào cho động cơ cảm ứng gió và động cơ không chổi than (tôi không thích các thuật ngữ "vết thương hình sin" và "vết thương hình thang" vì những lý do tôi sẽ giải thích dưới đây). Nói chung, các nhà thiết kế động cơ cảm ứng cố gắng tạo ra một MMF khe hở không khí và từ thông có dạng hình sin. Điều này thường được thực hiện với những gì được gọi là cuộn dây "phân tán". Tất cả điều này có nghĩa là thay vì một cuộn dây có số vòng T, bạn có nhiều cuộn dây với số vòng quay khác nhau để xấp xỉ một hình sin.

Động cơ không chổi than có thể có một back-emf trông có vẻ hình sin hơn hoặc trông hình thang hơn, như embed.kyle đã đề cập. Tuy nhiên, bạn sẽ không bao giờ có được một back-emf hoàn toàn hình sin hoặc hình thang ... cách các động cơ được thiết kế và thực hiện ngăn chặn điều đó xảy ra. Nó luôn luôn ở đâu đó ở giữa. Hình dạng của back-emf được xác định bởi nhiều thứ - vết thương như thế nào, tỷ lệ của răng stato với nam châm rôto, hình dạng của răng cán, hình dạng của nam châm rôto, v.v ... Đây là lý do tại sao tôi không thích các thuật ngữ "Vết thương hình sin" và "vết thương hình thang" - back-emf phụ thuộc vào những thứ khác ngoài cách vết thương. Bạn có thể lái bất kỳ động cơ không chổi than nào với ổ "hình thang" hoặc ổ "hình sin". Nói chung (nhưng điều này không phải là phổ quát), Nếu bạn có một động cơ có ít hoặc nhiều bẫy back-emf có nghĩa là được ghép nối với một ổ bẫy, các nhà sản xuất động cơ sẽ gọi đây là một động cơ BLDC. Tương tự như vậy, nếu bạn có một động cơ có back-emf hình sin ít nhiều có nghĩa là được ghép nối với một ổ đĩa sin, các nhà sản xuất động cơ sẽ gọi đây là một động cơ BLAC. Nhưng một trong hai loại động cơ này có thể chạy với một trong hai loại ổ đĩa.

4) Liên kết được nhúng.kyle chỉ vào ngày 23 tháng 10 lúc 19:06 không cho thấy sự khác biệt giữa cuộn dây hình sin và bẫy. Có lẽ tôi cũng sẽ để lại một bình luận ở đó, nhưng sự khác biệt giữa hai điều đó là một vòng quanh co và một vòng là một cuộn dây đồng tâm.

Theo Wikipedia, động cơ DC không chổi than là động cơ AC đồng bộ nam châm vĩnh cửu tích hợp biến tần và chỉnh lưu, cảm biến và thiết bị điện tử điều khiển biến tần. Tôi không quá quen thuộc với động cơ AC, nhưng tôi nghĩ rằng động cơ DC không chổi than sẽ được phân loại tốt nhất là một bộ phụ của động cơ AC theo quan điểm chức năng.

Có thể có một số khác biệt liên quan đến ứng dụng, quá. Ví dụ, sự khác biệt giữa động cơ bước và động cơ DC không chổi than thường là ứng dụng dự định và động cơ servo dùng để chỉ một động cơ (thường nhưng không phải luôn luôn là động cơ DC được chải) với các cảm biến vị trí quay tích hợp.