Sujeten:
- Aféierung
- Aarbechtsprinzip vun Elektromotoren
- DC Elektromotor mat Carbon Pinselen
- DC Elektromotor ouni Kuelebürsten
Aféierung:
Elektromotore fanne mer op ëmmer méi Plazen am Auto. An engem Elektromotor gëtt en elektresche Stroum a Bewegung an Hëtzt ëmgewandelt. Mir fannen en Elektromotor am Spigel a Sëtz Upassung, awer och als Windshield Wiper Motor um Windshield Wiper Mechanismus oder als Startmotor. Dës Elektromotoren funktionnéieren mat enger Spannung vun 12 bis 14 Volt. Op dëser Säit limitéiere mir eis op d'Elektromotoren am Interieur an Aussen.
Elektromotore bidden och (deelweis) elektresche Propulsioun an Hybrid a voll elektresch Gefierer. Dës Zort vun Elektromotor gëtt op der Säit diskutéiert: HV Elektromotoren.
Mir kënnen d'DC Elektromotoren opdeelen an:
- Elektromotor mat Kuelestoffbürsten (elektromagnetescht Feld an Armatur)
- Serie elektresch Motore;
- Parallel Elektromotoren;
- Pinsellos Elektromotoren.
Operatiounsprinzip vun Elektromotoren:
An engem Elektromotor gëtt en elektresche Stroum an eng rotéierend Bewegung ëmgewandelt. D'Bewegung gëtt verursaacht duerch zwee magnetesch Pole, déi sech unzéien oder ofstoen:
- En Nordpol a Südpol zéien sech géigesäiteg un;
- Zwee Nordpole widderhuelen sech;
- Zwee Südpole widderhuelen sech.
E Magnéit huet en Nord- a Südpol mat Géigendeel Ladungen. Wann dee Magnéit an der Halschent gebrach ass, hutt Dir op eemol net zwee separat Pole, mä zwee nei Magnete, souwuel mat engem Norden an engem Südpol.
Multiple magnetesch Pole (Norden a Süd) sinn op d'Gehäuse fixéiert. Et gëtt e Magnéitfeld tëscht dem Nord- a Südpol. D'Ausgangswelle (d'Armatur) rotéiert wéinst Verännerungen am Magnéitfeld.
An engem Elektromotor ginn zwee Pole mam selwechten Numm stänneg vis-à-vis vunenee gesat mat (normalerweis) permanente Magneten, oder soss Elektromagneten. Well d'Pole mam selwechten Numm sech géigesäiteg ofstoen, entsteet eng Bewegung.
DC Elektromotor mat Kuelebürsten:
Bal all Elektromotoren an der Automobiltechnologie sinn als DC Motore mat permanente Magnete a Kuelebürsten entworf. An dëser Zort vun Elektromotoren fanne mir déi folgend Magnete:
- Permanent Magnete (een Nordpol an ee Südpol): et gëtt e stationärt Magnéitfeld tëscht hinnen;
- Coils: en elektromagnéitescht Feld gëtt an dësem generéiert. D'rotéierend elektromagnéitescht Feld gëtt an de Spielen generéiert.
Déi permanent Magnete sinn lénks a riets vum Rotor etabléiert a besteet aus engem Nordpol an engem Südpol. Tëscht dësem Nord- a Südpol gëtt et e stationärt Magnéitfeld dat sech net ännert wann den Elektromotor a Betrib ass oder stoe bleift.
E rotéierend elektromagnetescht Feld gëtt an de Spielen generéiert soubal de Stroum duerch si fléisst. De Stroum gëtt vun de Kuelebürsten iwwer de Kommutator geliwwert an ewechgeholl.
Déi aktuell Richtung ëmgedréint gëtt duerch Kommutatioun gemaach: zwee Kuelebürsten zéien iwwer de Kommutator, deen aus enger Plus- a Minussäit besteet. D'Kuelebiischt op der Plus-Säit féiert de Stroum op den Dirigent (gréng Pfeile an der Figur). De Stroum verléisst den Dirigent iwwer de Kuelebiischt op der negativer Säit. De Stroum, deen duerch den Dirigent fléisst, entsteet en elektromagnéitescht Feld.
Eng Kraaft entsteet tëscht dem resultéierende Magnetismus an der Armatur (der Dirigent) an dem Feld (de permanente Magnete) (roude Pfeile am Bild). Dës Kraaft verursaacht d'Armatur an de Kommutator fir op hir Achs ze rotéieren. D'Kuelebürsten hunn dann den aneren Deel vum Kommutator geschloen, an d'Richtung vum Stroum an der Armature ëmgedréit. D'Magnéitfeld an d'Kraaft sinn an der selwechter Richtung opgebaut, sou datt d'Armatur nees ëm seng Achs dréit.
Mir kënnen d'Rotatiounsrichtung vum Elektromotor änneren (liesen: d'Armatur) andeems de Plus a Minus vun de Kuelebürsten ëmgedréit ginn.
D'Austausch vum Plus a Minus kann duerch eng H-Bréck erreecht ginn.
- D'ECU (1) kontrolléiert gläichzäiteg zwee vun de véier Transistoren oder FETs (4);
- D'FETs (2) ginn dem Elektromotor (3) e Plus a Buedem. Ofhängeg vun deenen zwee FETs ageschalt sinn, ass déi iewescht Kuelebiischt positiv an den ënneschten ass Buedem, oder vice versa;
- De Potentiometer nieft dem Elektromotor registréiert d'Positioun an d'Richtung vun der Rotatioun. Net all Elektromotore si mat engem Potentiometer ausgestatt.
Kuckt d'Säit H-Bréck fir déi méiglech Designen a Schaltmethoden vun der H-Bréck.
DC Elektromotor ouni Kuelebürsten:
De Brushless Direktstroum (DC) Motor ass e Synchronmotor. Déi elektresch Kontroll huet d'Kuelebürsten ersat. Dës Zort vun elektresche Motor ass ganz ähnlech zu der Synchron- AC Motor mat permanent Magnete, wéi an der benotzt Powertrain vun elektresche Gefierer. Den Haaptunterschied tëscht den zwee Motoren ass d'Kontroll: den AC-Motor gëtt mat enger moduléierter sinusformaler Ofwiesselungsspannung kontrolléiert an den DC-Motor mat enger Quadratwellespannung.
De Stator enthält dacks dräi oder sechs Spule (U, V a W) an de Rotor ass e permanente Magnéit. D'Bild hei drënner weist d'schematesch Struktur vum DC Motor mat der Spannungsprogressioun duerch déi dräi Spule. A Wierklechkeet sinn e puer Hall Sensoren tëscht de Pole installéiert fir d'Rotor Positioun ze bestëmmen.
D'Kontroll Eenheet bestëmmt déi coils et soll baséiert op der Rotor Positioun kontrolléieren.
Am folgende Bild ass d'U+ Spule energesch. D'Art a Weis wéi d'Spule ronderëm de Pol gewéckelt ass, bestëmmt ob et en Nord- oder Südpol wäert sinn. An dësem Beispill ass den U+ den Nordpol an den U- ass de Südpol.
De Rotor ass als permanente Magnéit entworf. Wéi an de fréiere Abschnitter beschriwwen, positionéiert oder dréit de Rotor als Resultat vun engem verännerende Magnéitfeld duerch d'Spiral.
Fir den Rotor géint d'Auer vun der Positioun an der viregter Figur ze rotéieren, ginn d'V-Spulen energesch.
De V+ gëtt den Nordpol, V - de Südpol. D'permanent Magnéit Rotor rotéiert;
d'Nord- a Südpol zéien sech géigesäiteg un, wéi och de Süd- an Nordpol op der anerer Säit vum Magnéit.
Elo ginn d'W-Spulen energesch fir de Rotor weider 60 Grad ze rotéieren.
D'W+ Spule gëtt en Nordpol a W- de Südpol. De Rotor dréit sech an hëlt seng nei Positioun.
Den Rotor am nächste Bild huet zanter der éischter Situatioun 180 Grad gedréint; am éischte Bild war de Südpol no uewen; elo ass dat den Nordpol.
D'Polaritéit vun der U+ Spule an der U-Spule gëtt ëmgedréint, wouduerch de Stroum ëmgedréint duerch d'Spile fléisst. Dëst mécht den U+ zu engem Südpol an den U- en Nordpol.
De Rotor mat permanente Magnéit gëtt duerch d'Verännerung vum Magnéitfeld weider rotéiert.
Fir den Rotor nees ëm 60 Grad ze dréinen, gëtt de V- zum Nordpol gemaach an de V+ zum Südpol. De Rotor hëlt déi nei Positioun.
Nach eng Kéier dréit de Rotor 60 Grad als Resultat vun enger Verännerung vum Magnéitfeld an de Spielen:
D'W-Spule ass den Nordpol an de W+ ass de Südpol.
An de sechs Situatiounen, déi hei uewen beschriwwe ginn, ginn zwou Spule konstant zur selwechter Zäit energesch. Mir fannen och dacks brushless DC Motore mat dräi coils amplaz sechs. Mat dräi Spule ginn d'U, V a W Spule och een nom aneren ugestrach, awer et gëtt keng Ännerung vun der Polaritéit.
De brushless DC Motor ass e mächtege Motor gëeegent fir Uwendungen wou héich Dréimoment souwuel fir Start-up, mëttel- Geschwindegkeet an héich Vitesse néideg ass. De brushless DC Motor an de Steppermotor sinn dacks duercherneen. Dëst ass net iwwerraschend, well d'Operatioun an d'Kontroll vun de Motore vill Ähnlechkeeten hunn: béid Motore ginn duerch d'Schafung vun engem Magnéitfeld tëscht de Spule an dem Rotor mat permanente Magnete bedriwwen. Awer, nieft der Terminologie, hu béid Motore bedeitend Differenzen, haaptsächlech an der Uwendung an dofir d'Materialwahl.
De Steppermotor ass grondsätzlech e brushless DC Motor, awer et gëtt an engem anere Feld ugewannt. Wärend den DC Motor haaptsächlech fir laangfristeg Lafen mat héijer Geschwindegkeet benotzt gëtt, gesi mir de Steppermotor an Uwendungen wou eng Upassung an enger exakter Positioun déi wichtegst ass.
Den ugewisen DC Motor gëtt all 60° Rotatioun vum Rotor kontrolléiert. Dëst kéint méiglecherweis op 30 ° reduzéiert ginn wa mir véier Spule gläichzäiteg tëscht all Kontroll energesche loossen, sou datt eng Zwëschepositioun kritt. Wéi och ëmmer, e Steppermotor ass fäeg Inkremente vun 1,8 ° bis 0,9 ° unzepassen. Dëst weist weider datt de Steppermotor fir ganz korrekt Positiounen gëeegent ass.
Déi verschidde Versiounen, d'Kontrollmethoden vun der ECU an d'Applikatiounen kënnen op der Säit fonnt ginn stepper motor.
Zesummenhang Säiten:
