Kichik o'zgarmas tok dvigatellari to'g'ridan-to'g'ri elektr tokini elektromagnit kuchlar yordamida aniq mexanik harakatga aylantiradi. Asosan, dvigatel ichidagi armaturadan tok o'tganda magnit maydon bilan uchrashib, hamisha tanish bo'lgan aylanish harakatini hosil qiladi. Ushbu kichik kuch manbalari fazo muhim bo'lgan va moment aynan to'g'ri bo'lishi kerak bo'lgan vaziyatlarda ajoyib ishlaydi, shuning uchun ular smartfonlardan kasalxonalardagi mayda nasoslarga qadar hamma joyda uchraydi. 2024-yil boshlarida sanoat harakat tizimlariga taqdim etilgan so'nggi ko'rib chiqish shuni ko'rsatdiki, ushbu dvigatellar yengil yuklarda ishlamayotganda taxminan 90% samaradorlikka erisha oladi, asosan yengil yuklarda ishlashda ishqalanish juda kam bo'ladi.
To'rtta asosiy komponent kichik o'zgarmas tok dvigatelining ishlashini belgilaydi:
Katta dvigatellardan farqli ravishda, kichik o'zgaruvchan tok (DC) dvigatellarlar doimiy ishlash uchun nozik materiallardan, masalan, neodim magnitlar va uglerodli cho'tkalardan foydalanadi. Shunday e'tibor berilganidek, dvigatel muhandisligi bo'yicha qo'llanmalar , ushbu komponentlar cheklangan fazoda uzluksiz ishlash uchun issiq chiqishni kamaytirish maqsadida optimallashtirilgan.
Kichik o'zgarmas tok dvigatellari katta moment hosil qilishdan ko'ra tor joylarga quvvatni sig'dirishga e'tibor qaratadi. Odatda 3 dan taxminan 50 vatchgacha bo'lgan standart 12 voltli dvigatelni olsak, bu kichik dvigatellar odatda daqiqada 15 dan 200 tagacha aylanadi. Sanoat hajmli dvigatellarga nisbatan ular ancha katta quvvatni qo'llab-quvvatlaydi, ko'pincha 1 kilovatchdan ham oshadi, lekin isishini oldini olish uchun katta sovutish tizimlariga ehtiyoj sezadi. Kichik dvigatellarning foydali tomoni ularning ixchamligidir. Ular katta dvigatellarning talab qiladigan tashqi ventilyatorlar kabi qo'shimcha qismlarga ehtiyoj sezmaydi, shu sababli ham muhandislar fazo muhim bo'lgan turli xildagi uskunalarga ularni o'rnatishni afzal ko'radilar. Elektromexanika jurnalida o'ttigi yili e'lon qilingan ba'zi tadqiqotlarga ko'ra, ushbu kichik dvigatellar o'z kattaroq egizaklariga qaraganda taxminan 40 foiz yaqqolroq ishlaydi. Bu tinch ishlash kasalxona asboblari yoki iste'molchi priborlari kabi dasturlarda juda muhim, chunki hech kim uskunalaridan chalg'ituvchi gumburlash ovozlari chiqishini xohlamaydi.
Kichik oqim dvigatellari Lorentz kuchlari deb ataladigan narsaga asoslanib elektr energiyasini haqiqiy harakatga aylantiradi. Asosan, dvigatel ichidagi shu o'tkazgich simlarda (yarimo'tkazgich chulg'amalar deb ataymiz) tok o'tganda magnit maydon hosil bo'ladi. Bu maydon so'ngra dvigatel korpusining tashqi tomoniga mahkamlangan doimiy magnitlar bilan o'zaro ta'sirlashadi. Keyingi sodir bo'ladigan narsa juda qiziq — magnit maydonlar bir-biriga bosim o'tkazadi va tok oqayotgan yo'nalishga hamda magnit chiziqlar yo'nalishiga tik ravishda dvigatel valini aylantiruvchi moment hosil qiladi. Hamma narsani silliq aylantirib turish uchun tok ushbu karbon cho'ntaklar orqali kommutator deb ataladigan qismga uzatiladi. Bu qism yarimo'tkazgich chulg'amaning turli qismlariga tokni almashtirib turadi, shu tufayli dvigatel bir aylanishdan keyin to'xtab qolmasdan doim aylanib turaveradi.
Kommutator-cho'tak tizimi ikkita muhim funksiyani bajaradi:
Bu sinxron almashtirishsiz kichik o'zgaruvchan tok dvigatellari qisman aylangandan keyin to'xtab qolardi. So'nggi elektrodinamika tadqiqotlari optimallashtirilgan kommutator dizaynining yoy uzilishini 40% kamaytirishini, shu bilan birga 12V qo'llanmalarda cho'takning xizmat muddatini uzaytirishini ko'rsatmoqda.
Kichik o'zgaruvchan tok dvigatelining ishlashini quyidagi bog'liqliklar belgilaydi:
| Parametr | Imkoniyatlari darajasi asosidagi etkisi | Dizaynga E'tibor Qaratish |
|---|---|---|
| Kuchlanish (6-24V) | Yuk orttirmagan holatdagi tezlikka to'g'ri proporsional | Yuqori kuchlanishdagi issiqlik chegaralari |
| Jorov | Momentni chiqarishni belgilaydi (T = kΦI) | Simning o'lchami va cho'tka materiali |
| Magnit flux | Ham moment, ham teskari EMK ga ta'sir qiladi | Magnit darajasini tanlash |
Yuribsiz kichik o'zgarmas tokli dvigatellar minimal vibratsiya bilan 10 000 dan ortiq aylanish tezligiga erisha oladi, planetar reduktorli dvigatellar esa tezlikni 15 marta moment ko'payishiga almashtiradi. Samarali dizaynlar ishlash diapazonida 80% dan yuqori energiya konvertatsiyasini saqlab turadi.
Kichik cho'ntakli o'zgaruvchan tok dvigatellari elektr ulanishlar uchun uglerod cho'ntaklari va kolektorlardan foydalanadi. Dastlabki ko'rinishda ular juda oddiy va arzon, shu sababli ham kir yuvish mashinalarida va hamma joyda ko'rinadigan shirinlik tarqatish avtomatlari kabi narsalarda ishlatiladi. Lekin bitta muammo bor. Vaqt o'tishi bilan cho'ntaklar eskirib ketadi, shu sababli ushbu dvigatellarni muntazam tekshirish va eskirgan qismlarni almashtirish kerak bo'ladi. Bu esa ularning butunlay ishdan chiqishidan oldin ishlash muddatini sezilarli darajada qisqartiradi. Boshqa tomondan, cho'ntaksiz o'zgaruvchan tok dvigatellari, ya'ni BLDC sifatida nomlanadigan dvigatellar, elektron kolektorlash orqali mexanik qismlardan xalos bo'ladi. Isiq ishqilanishining yo'qligi tufayli bu dvigatellar ancha samarali ishlay oladi va ba'zida taxminan 90% samaradorlikka erisha oladi. Tibbiyot uskunalari ishlab chiqaruvchilari ularni ming soatlab uzluksiz ishlashi tufayli yoqtiradi. Ba'zi dvigatellar 10 000 soat belgisiga yetib, hali ham barqaror ishlayotgani kuzatilgan.
Kichik oqimli dvigatellarga sayyoraviy yoki tirqoqli tishli uzatmalar ulanishi momentni ko'paytiradi va bir vaqtda ixcham o'lchamlar saqlanadi. 2,5 Nm gacha bo'lgan moment beradigan reduktorli dvigatellar avtomashina derazalari moslamalari, sanoat aktuatorlari hamda fazoda cheklangan, kuchli harakat talab etiladigan robototexnikada qo'llanish uchun idealdir.
Markazsiz konstruksiyalar rotordan temir yadro'ni olib tashlaydi, dronlar va protezlar uchun tezkor ishga tushish-to'xtash tsiklini 50% ga kamaytiradi. Tekis armaturaga ega pankek uslubidagi dvigatellar 15 mm dan kam qalinlikka erishadi va kiyiluvchi qurilmalarga hamda miniatyura sensorlarga o'rnatish imkonini beradi.
Kichik o'zgarmas tok dvigatellari bilan ishlayotganda, ularning kuchlanishi ulanadigan quvvat manbaimizga mos kelishi kerak. Ko'pchilik tijorat modellariga 6 volt va 24 volt orasidagi kuchlanish eng ma'qul. Agar ushbu dvigatellarga juda ko'p kuchlanish berilsa, ular tezda qizib ketishga moyillar. Aksincha, ularni minimal kuchlanishdan pastroqda ishlatsak, dvigatellar tor kuchi yetarli bo'lmasa, ular oddiygina sust ishlaydi. Dvigatel tomonidan olingan tok miqdori uning qanchalik qattiq ishlashiga bog'liq. Katta yuklar tizim orqali o'tayotgan tokni oshiradi, bu esa tabiiy ravishada energiya sarfini ham, issiqlik chiqarilishini ham oshiradi. Tushunarlik bo'lishi uchun ba'zi raqamlarga e'tibor qarataylik: atrofida 1,6 amper tok tortadigan standart 12 voltni olamiz, bu taxminan 19,2 vatt quvvat chiqishini beradi. Ushbu xususiyatlarni tushunish muhandislarga ishga mos dvigatel tanlashda yordam beradi. Mayda dvigatel oddiy g'ildiraklar yoki o'yinchoqlarda ishlashi mumkin, lekin uzluksiz ishlash muhim bo'lgan zavod uskunalari uchun kattaroq dvigatel kerak bo'ladi.
Kichik o'zgarmas tok dvigatellarining samaradorligi umuman olganda 70 va 90 foiz oralig'ida bo'ladi, garchi bu ko'rsatkich ishqalanish, o'ramlarning qarshiligi hamda magnit maydon bilan bog'liq yo'qotishlar kabi bir nechta omillarga qaramay o'zgarishi mumkin. Agar ushbu dvigatellar 60 gradus Selsiy (taxminan 140 Farengeyt) dan yuqori haroratda uzluksiz ishlasa, izolyatsiyaning ishdan chiqishi yoki doimiy magnitlarning kuchini yo'qotishi xavfi bor. Aynan shu yerda yaxshi issiqlik boshqaruvi muhim ahamiyat kasb etadi. Issiqlikni tarqatishga yordam beradigan maxsus korpus yoki dvigatel atrofida havo harakatini yaxshilash kabi choralarni qo'llash dvigatelni almashtirish kerak bo'ladigan paytga qadar uning xizmat muddatini sezilarli darajada uzaytirishi mumkin. Ushbu dvigatellarning cho'tkali bo'lmagan turlari haqiqatan ham kamroq issiqlik chiqaradi, chunki ular ishqalanish hosil qiluvchi shovqinli cho'tkalarga ega emas. Tug'ilishdan keyingi davr kabi ishonchlilik juda muhim bo'lgan sohalarda cho'tkali bo'lmagan modellar uzluksiz 5000 soatdan ortiq ishlashi mumkin.
Kichik cho'tkali o'zgaruvchan tokli dvigatellar, odatda, cho'tkalar ishdan chiqishidan oldin taxminan 1000 dan 3000 soatgacha ishlaydi, shu paytda ularning cho'tkasiz nusxalari osongina 10 000 soatdan ham oshadi. Devorlarda ko'p chang bo'lgan yoki namlik darajasi yuqori bo'lgan joylarga o'rnatilganda, bu dvigatellar shamollashga va vayron bo'lishga chidamli materiallardan tayyorlangan germetik o'lar va komponentlardan katta foyda ko'radi. Ularni silliq ishlashini saqlash uchun ba'zi asosiy texnik xizmat ham talab etiladi. Kommutator sirtini muntazam tozalash hamda harakatdagi barcha qismlarning to'g'ri moylanishini ta'minlash avtomatlashtirilgan ishlab chiqarish liniyalarida kutilmagan uzilishlarni oldini olishda katta ahamiyatga ega. Transport vositalari va boshqa transport uskunalari uchun ishlab chiquvchilar ko'pincha IP54 korpusli reytingli dvigatellarni belgilaydilar. Bu ular suv tomchilashi va loyqa bilan ishlashlari hamda namlik ichiga kirishini oldini olishlari mumkinligini anglatadi, ya'ni qattiq sharoitlarda ishonchli foydalanish talablari deyarli barcha ishlab chiquvchilarning talablariga javob beradi.
Biz har kungi foydalanadigan turli narsalarda hatto e'tibor bermasdan ham kichik o'zgaruvchan tokli dvigatellarga tayanamiz. Bildirishnomalar kelganda telefonlarda chiqadigan ovoqlarni, elektr tish cho'tkalari aylana boshlarini yoki issiq yoz kunlarida sovutib turadigan kichik ventilyatorlarni tasavvur qiling. Bu dvigatellar nimaga shu qadar yaxshi? Ular qo'lga sig'adigan qurilmalarga joylanish uchun etarlicha maydalar, lekin baribir batareyalarda samarali ishlay oladi. Parashyut kabi murakkab narsa uchun ham ushbu miniatyura dvigatellar havo orasida muvozanatni saqlashda yordam beradi va kamerani silliq ravishda bir tomondan ikkinchi tomoniga siljitish imkonini beradi. Xuddi shu texnologiya fotosuratlar olish uchun sevimli gimbal tizimlarini ham quvvatlайди. Haqiqatdan ham juda ajoyib, chunki ular judda maydalar!
Hozirgi kunda ma'lumotlar tizimlari insulinni yetkazib berish tizimlaridan tortib, robot yordamida jarrohlik asboblari va hatto MRI xonalardagi sozlanadigan stollargacha bo'lgan turli xil asbob-uskunalar quvvatlanadigan mayda o'lchamli DC dvigatellarga keng qaramoqda. Bu kichik dvigatellar sekin aylanayotganda ham barqaror quvvat chiqishi saqlashlari mumkin, bu IV liniyalar orqali to'g'ri dorilar dozasini berish uchun juda muhim. Shovqinsiz versiyalari ayniqsa foydali, chunki ular atrofdagi boshqa nozik tibbiy uskunalarni buzadigan elektr shovqinini deyarli yaratmaydi. Qiziqarli jihat shundaki, hozirda mavjud bo'lgan ko'pgina qo'lda ushlab ishlatiladigan diagnostika qurilmalari nurlisiz DC dvigatellar deb ataladigan dvigatellardan foydalanadi. Nima uchun? Chunki ular shunchalik tinch ishlaydiki, bemorlar tekshiruv va tekshiruv paytida ularning ishlashini deyarli sezmaydi.
Bugungi avtomobillarda haqiqatan ham orqada ishlaydigan taxminan 30 dan 50 gacha kichik o'zgaruvchan tok (DC) dvigatellari mavjud. Ular quvvatli derazalarni sozlash, o'rindiqlarning qayerda bo'lishini eslab qolish va isitish tizimidagi ventilyatsiya panellarini boshqarish kabi biz odatlanib qolgan turli narsalarni boshqaradi. Yangi jihozlarda esa hamma narsa yanada qiziqaroq bo'ladi. Ishlab chiquvchilar endi radarlarni to'g'ri tekislash yoki avtomatik ravishada tormozlarni parklash paytida o'rab olish kabi ilg'or haydovchi yordam tizimlariga cho'ntaksiz o'zgaruvchan tok (brushless DC) dvigatellarni o'rnatishmoqda. Bu kichik mehnatsevar otlar juda qattiq haroratlarga ham chidamli: minus 40 gradus Selsiy sovuqligidan tortib, 150 gradusgacha bo'lgan issiq sharoitlarda ham ishonchli foydalanish uchun mo'ljallangan. Shunday chidamlilik ularni barcha ob-havo sharoitlarida ishlash uchun ideal qiladi.
Kichik o'zgarmas tokli dvigatellar sanoat loyihalaridagi murakkab pick-and-place robotlardan boshlab oddiy Arduino loyihalarigacha hamma narsani quvvatlantiradi. Bu kichik dvigatellar juda ham maydala bo'lishi mumkin, ayrim modellari diametri faqat 6 mm bo'lgan joyga mos keladi. Ish bajara olish jihatidan, reduktorli dvigatellar aylanish momentini taxminan 200 marta ko'paytiradi, ya'ni ular robot qo'llarida taxminan 5 kg og'irlikni osongina ko'tarishi mumkin. Shuningdek, PCB teshish sohasida 10 000 ayl / daq tezlikka yetadigan super tez aylanadigan pankek uslubidagi dvigatellar ham mavjud. Hozirda ko'pgina ochiq manbali robototexnika platformalari standart o'rnatish nuqtalari bilan modular o'zgarmas tokli dvigatellar variantlari bilan birga keladi. Bu an'anaviy ravishda har safar yangi yechimlar ishlab chiqish o'rniga standartlashtirilgan komponentlardan foydalanish orqali ixtiyoriy va mutaxassislarning ishlarini ancha tezlashtirdi. Prototiplash endi avvalgidek bo'lganiga qaraganda taxminan 40% kamroq vaqt talab qiladi
YangiliklarChangwei Transmission (Jiangsu) Co., Ltd. ning barcha huquqlari himoyalangan. © 2025 — Maxfiylik siyosati
EN
