Қозғалтқыштардың тарихы 19 ғасырдың басында электромагниттік құбылыстардың ашылуынан басталып, бірте-бірте өнеркәсіптік дәуірдегі ең маңызды электрондық жүйелердің біріне айналды. Технологияның дамуымен инженерлер мен техниктер қозғалтқыштардың көптеген түрлерін, соның ішінде тұрақты ток (тұрақты ток) қозғалтқыштарын, асинхронды қозғалтқыштарды және синхронды қозғалтқыштарды ойлап тапты.
Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштың (PMSM) бір түрі ретінде щеткасыз қозғалтқыштардың ұзақ тарихы бар. Дегенмен, алғашқы күндерде жылдамдықты іске қосу және өзгерту қиын болғандықтан, ол қымбат басқару механизмдері бар өнеркәсіптік қолданбалардан басқа кеңінен қолданылмады. Дегенмен, соңғы жылдары қуатты тұрақты магниттердің жетілдірілуімен және адамдардың энергияны үнемдеу туралы хабардарлығының жоғарылауымен щеткасыз қозғалтқыштар әртүрлі салаларда қарқынды дамыды.
Тұрақты ток щеткалы қозғалтқыштар мен қылшықсыз қозғалтқыштар арасындағы айырмашылық
Тұрақты ток қозғалтқышы (әдетте тұрақты ток қозғалтқышы деп аталады) жақсы басқарылатын, жоғары тиімділік және жеңіл миниатюризация сипаттамаларына ие. Бұл қозғалтқыштың ең көп қолданылатын түрі. Тұрақты токтың щеткалы қозғалтқышымен салыстырғанда щеткасыз қозғалтқыш щеткалар мен коммутаторларды қажет етпейді, сондықтан оның қызмет ету мерзімі ұзақ, техникалық қызмет көрсету оңай және жұмыс шуы төмен. Сонымен қатар, ол тұрақты ток қозғалтқышының жоғары басқарылуына ғана емес, сонымен қатар құрылымдық еркіндіктің жоғары дәрежесіне ие және жабдыққа оңай ендіруге болады. Осы артықшылықтардың арқасында щеткасыз қозғалтқыштарды қолдану бірте-бірте кеңейді. Қазіргі уақытта ол өнеркәсіптік жабдықтарда, кеңсе автоматикасының жабдықтарында және тұрмыстық техникада кеңінен қолданылады.
Қылқаламсыз қозғалтқыштардың жұмыс жағдайлары
Қылқаламсыз қозғалтқыш жұмыс істеп тұрған кезде, тұрақты магнит алдымен ротор (айналмалы жағы) ретінде пайдаланылады, ал катушкалар статор (бекітілген жағы) ретінде пайдаланылады. Содан кейін сыртқы инвертор тізбегі қозғалтқыштың айналуына сәйкес токтың катушкаға ауысуын басқарады. Қылқаламсыз қозғалтқыш ротордың орнын анықтайтын және ротордың орнына сәйкес токты катушкаға енгізетін инвертор тізбегімен бірге қолданылады.
Ротордың орнын анықтаудың үш негізгі әдісі бар: бірі - магнит өрісіне бағытталған басқарудың қажетті шарты болып табылатын токты анықтау; екіншісі - Холл сенсорын анықтау, ол ротордың магнит өрісі арқылы ротордың орнын анықтау үшін үш Холл сенсорын пайдаланады; үшіншісі - индуктивті қозғалтқыштың позициясын анықтау әдістерінің бірі болып табылатын ротордың айналуынан туындаған индукцияланған кернеудің өзгеруі арқылы ротордың орнын анықтайтын индукциялық кернеуді анықтау.
Қылқаламсыз қозғалтқыштарды басқарудың екі негізгі әдісі бар. Сонымен қатар, векторлық бақылау және әлсіз өрісті басқару сияқты күрделі есептеулерді қажет ететін кейбір басқару әдістері бар.
Шаршы толқынды жетек
Ротордың айналу бұрышына сәйкес инвертор тізбегінің қуат элементінің ауысу күйі ауыстырылады, содан кейін роторды айналдыру үшін статор катушкасының ток бағыты өзгертіледі.
Синус толқынды жетек
Роторды айналдыру ротордың айналу бұрышын анықтау, инвертор тізбегінде 120 градус фазалық ығысуы бар үш фазалы айнымалы токты тудыру, содан кейін статор катушкасының ток бағыты мен өлшемін өзгерту арқылы жүзеге асырылады.
Қылқаламсыз тұрақты ток қозғалтқыштары қазіргі уақытта әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады, соның ішінде тұрмыстық техника, автомобиль электроникасы, өнеркәсіптік жабдықтар, кеңсе автоматикасы, роботтар және портативті тұрмыстық электроника. Болашақта қозғалтқыш технологиясының үздіксіз дамуымен щеткасыз тұрақты ток қозғалтқыштарын қолдану кеңірек даму кеңістігіне ие болады.
