Βασικές αρχές κινητήρων - θεωρία και νόμοι για το σχεδιασμό ενός κινητήρα

Αναρωτηθήκατε ποτέ πώς περιστρέφεται ένας κινητήρας; Ποιες είναι οι βασικές αρχές; Πώς ελέγχεται; Οι κινητήρες DC βουρτσών κυκλοφορούν στην αγορά από πολύ καιρό και περιστρέφονται εύκολα μόνο με παροχή DC / μπαταρία, ενώ οι κινητήρες επαγωγής και οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη περιλαμβάνουν πολύπλοκα ηλεκτρονικά και θεωρία ελέγχου για την περιστροφή τους αποτελεσματικά. Πριν φτάσουμε σε αυτό που είναι ένας κινητήρας DC ή σε άλλους τύπους κινητήρων, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τη λειτουργία του γραμμικού κινητήρα - τον πιο βασικό κινητήρα. Αυτό θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τις βασικές αρχές πίσω από μια περιστροφή του κινητήρα.

Είμαι Ηλεκτρονικός Ισχύος και Μηχανικός Ελέγχου Κινητήρα και το επόμενο ιστολόγιο θα αφορά τον έλεγχο κινητήρα Υπάρχουν όμως ορισμένα θέματα τα οποία είναι απαραίτητα για να κατανοήσουμε πριν πάμε στο βάθος του ελέγχου κινητήρα και θα τα καλύψουμε σε αυτό το άρθρο.

1. Λειτουργία γραμμικού κινητήρα
2. Τύποι κινητήρων και η ιστορία του
3. Προεξοχή
4. Αλληλεπίδραση ροής μεταξύ του στάτορα και του ρότορα

Λειτουργία γραμμικού κινητήρα

Ως μηχανικός ηλεκτρονικής ισχύος, δεν ήξερα πολλά για τη λειτουργία των κινητήρων. Διάβασα πολλές σημειώσεις, βιβλία και αναφερόμενα βίντεο. Δυσκολεύομαι να καταλάβω μερικούς από τους κινητήρες και τον έλεγχό του σε βάθος μέχρι που αναφέρθηκα ξανά στους βασικούς ηλεκτρομηχανικούς νόμους μετατροπής ενέργειας - τους νόμους Faraday και Lorentz Force. Θα αφιερώσουμε λίγο χρόνο κατανοώντας αυτούς τους νόμους. Κάποιοι από εσάς ίσως το γνωρίζετε ήδη, αλλά είναι καλό να τα διαβάσετε ξανά. Μπορεί να μάθετε κάτι νέο.

Ο νόμος του Faraday

Ο νόμος επαγωγής του Faraday δηλώνει τη σχέση μεταξύ της ροής ενός πηνίου καλωδίου και της τάσης που προκαλείται σε αυτό.

e (t) = -dφ / dt… (1)

Όπου το Φ αντιπροσωπεύει τη ροή στο πηνίο. Αυτή είναι μια από τις θεμελιώδεις εξισώσεις που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή του ηλεκτρικού μοντέλου ενός κινητήρα. Αυτή η κατάσταση δεν συμβαίνει σε πρακτικούς κινητήρες, καθώς το πηνίο θα αποτελείται από έναν αριθμό στροφών, κατανεμημένων στο διάστημα και θα πρέπει να λάβουμε υπόψη τη ροή μέσω καθεμιάς από αυτές τις στροφές. Ο όρος σύνδεση ροής (λ) αντιπροσωπεύει τη συνολική ροή που συνδέεται με όλα τα πηνία και δίνεται από την ακόλουθη εξίσωση

Φ _n αντιπροσωπεύει τη ροή που συνδέεται με Ν ^TH πηνίο και Ν είναι ο αριθμός των στροφών. Μπορεί να περιγραφεί καθώς το πηνίο σχηματίζεται από Ν μονές στροφές σε διαμόρφωση σειράς. Ετσι,

λ = Nφ e (t) = -dλ / dt = -Ndφ / dt

Το σύμβολο μείον συνήθως αποδίδεται στο νόμο του Λεντς.

Ο νόμος του Lenz δηλώνει τα εξής: Ένα EMF (ηλεκτροκινητική δύναμη) προκαλείται σε ένα πηνίο σύρματος εάν αλλάξει η ροή που συνδέεται με αυτό. Η πολικότητα του EMF είναι τέτοια που εάν μια αντίσταση απομακρύνθηκε κατά μήκος της, το ρεύμα που ρέει σε αυτό θα αντιταχθεί στην αλλαγή της ροής που προκάλεσε αυτό το EMF.

Ας καταλάβουμε τον νόμο του Lenz μέσω ενός αγωγού (ράβδου) τοποθετημένου σε μαγνητικό πεδίο (B̅) που δείχνει προς τα κάτω στο επίπεδο του χαρτιού όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα. Η δύναμη F που _{εφαρμόζεται} κινεί τη ράβδο οριζόντια, αλλά η ράβδος είναι πάντα σε επαφή με τους οριζόντιους αγωγούς. Η εξωτερική αντίσταση R χρησιμοποιείται ως διακλάδωση για να επιτρέψει τη ροή του ρεύματος. Έτσι, η διάταξη λειτουργεί σαν ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα με πηγή τάσης (το επαγόμενο EMF) και μια αντίσταση. Η ροή που συνδέεται με αυτόν τον βρόχο αλλάζει καθώς η περιοχή που συνδέεται με το B the αυξάνεται. Αυτό προκαλεί ένα EMF στο κύκλωμα σύμφωνα με τον νόμο του Faraday (το μέγεθος αποφασίζεται από το πόσο γρήγορα αλλάζει η ροή) και το νόμο του Lenz (η πολικότητα αποφασίζεται έτσι ώστε το επαγόμενο ρεύμα να αντιτίθεται στην αλλαγή της ροής).

Ο κανόνας του δεξιού αντίχειρα θα μας βοηθήσει να γνωρίζουμε την κατεύθυνση του ρεύματος. Εάν κυρτώσουμε τα δάχτυλά μας προς την κατεύθυνση του επαγόμενου ρεύματος, τότε ο αντίχειρας θα δώσει την κατεύθυνση του παραγόμενου πεδίου από αυτό το επαγόμενο ρεύμα. Σε αυτήν την περίπτωση, για να αντισταθούμε στην αυξανόμενη ροή λόγω του πεδίου B̅, πρέπει να αναπτύξουμε ένα πεδίο ένα πεδίο έξω από το επίπεδο του χαρτιού, και ως εκ τούτου, το ρεύμα θα ρέει αριστερόστροφα. Ως αποτέλεσμα, ο ακροδέκτης Α είναι πιο θετικός από τον ακροδέκτη Β. Από την άποψη του φορτίου, ένα θετικό EMF αναπτύσσεται με αυξανόμενη ροή και ως εκ τούτου θα γράψουμε την εξίσωση ως

e (t) = d λ / dt

Παρατηρήστε ότι έχουμε αγνοήσει το αρνητικό σύμβολο καθώς γράφουμε αυτήν την εξίσωση από την άποψη του φορτίου. (Μια παρόμοια περίπτωση θα εμφανιστεί όταν αρχίζουμε να ασχολούμαστε με κινητήρες). Το τελικό ηλεκτρικό κύκλωμα θα έχει τη μορφή όπως παρακάτω. Ακόμα κι αν η υπό συζήτηση περίπτωση είναι γεννήτρια, χρησιμοποιήσαμε τη σύμβαση σήματος από την άποψη του κινητήρα και η πολικότητα που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα είναι σωστή. (Θα γίνει προφανές όταν προχωράμε στη λειτουργία του κινητήρα).

Μπορούμε να υπολογίσουμε το EMF που προκαλείται ως εξής. Ένα πηνίο 1 στροφής (αγωγός σε αυτήν την περίπτωση) θα παράγει έναν σύνδεσμο ροής:

Όπου το Α αντιπροσωπεύει την περιοχή του βρόχου, l είναι το μήκος του αγωγού, v είναι η ταχύτητα με την οποία κινείται η ράβδος λόγω της εφαρμοζόμενης δύναμης.

Κοιτάζοντας την παραπάνω Εξίσωση, μπορούμε να πούμε ότι το μέγεθος του EMF είναι ανάλογο με την ταχύτητα του αγωγού και ανεξάρτητο από την εξωτερική αντίσταση. Αλλά η εξωτερική αντίσταση θα καθορίσει πόση δύναμη απαιτείται για να διατηρηθεί η ταχύτητα (και συνεπώς το ρεύμα). Αυτή η συζήτηση συνεχίζεται με τη μορφή του Λορέντζ Νόμου.

Λορέντζ Νόμος

Θα ελέγξουμε πρώτα την εξίσωση και μετά θα προσπαθήσουμε να την κατανοήσουμε.

F = q. (E + Vc x B)

Αναφέρει ότι όταν ένα σωματίδιο του φορτίου q κινείται με ταχύτητα ν _γ σε ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, αυτό βιώνει μια δύναμη. Σε έναν κινητήρα, το ηλεκτρικό πεδίο Ε είναι άσχετο. Ετσι, F = q. Vc. σι

Εάν το πεδίο είναι σταθερό με το χρόνο στο μήκος του αγωγού και κάθετο προς αυτό, μπορούμε να γράψουμε τις παραπάνω εξισώσεις ως:

F = q. dx / dt. Β = dq / dt. Χ. B = il B = B. i. μεγάλο

Δείχνει ότι η δύναμη που ενεργεί στο φορτίο είναι άμεσα ανάλογη με το ρεύμα.

Πίσω στην πρώτη εικόνα, έχουμε δει ότι μια εξωτερική δύναμη που εφαρμόζεται προκαλεί ένα EMF που προκαλεί ρεύμα σε μια αντίσταση. Όλη η ενέργεια διασκορπίζεται ως θερμότητα στην αντίσταση. Ο νόμος για τη διατήρηση της ενέργειας πρέπει να τηρείται και ως εκ τούτου έχουμε:

ΣΤ. v = ε. Εγώ

Αυτή η εξίσωση αντιπροσωπεύει τον τρόπο μετατροπής της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή η διάταξη ονομάζεται γραμμική γεννήτρια.

Μπορούμε επιτέλους να ελέγξουμε πώς λειτουργεί ένας κινητήρας, δηλαδή πώς η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια. Στο παρακάτω σχήμα, έχουμε αντικαταστήσει την εξωτερική αντίσταση με μια στρογγυλή αντίσταση του κυκλώματος και τώρα υπάρχει μια εξωτερική πηγή τάσης που τροφοδοτεί το ρεύμα. Σε αυτήν την περίπτωση, θα παρατηρήσουμε μια δύναμη που αναπτύχθηκε (F _{ΑΝΑΠΤΥΞΗ}) που δίνεται από τον νόμο Lorentz. Η κατεύθυνση της δύναμης μπορεί να καθοριστεί από τον Δεξιό Κανόνα που φαίνεται παρακάτω

Έτσι λειτουργεί ένας γραμμικός κινητήρας. Όλοι οι κινητήρες προέρχονται από αυτές τις βασικές αρχές. Υπάρχουν πολλά λεπτομερή άρθρα και βίντεο που θα βρείτε που περιγράφουν τη λειτουργία του κινητήρα DC βουρτσίσματος, των κινητήρων χωρίς ψήκτρες, των κινητήρων PMSM, των κινητήρων επαγωγής κ.λπ. Έτσι, δεν έχει νόημα να κάνουμε ένα ακόμη άρθρο που περιγράφει τη λειτουργία. Εδώ είναι ο σύνδεσμος για μερικά από τα καλά εκπαιδευτικά βίντεο σχετικά με διαφορετικούς τύπους κινητήρων και τη λειτουργία του.

Ιστορία των κινητήρων

• Ιστορικά, υπήρχαν τρεις τύποι κινητήρων που έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως - μεταγωγέας βούρτσας DC, σύγχρονοι και επαγωγικοί κινητήρες. Πολλές εφαρμογές απαιτούν διαφορετική ταχύτητα και οι κινητήρες DC χρησιμοποιήθηκαν ευρέως. Αλλά η εισαγωγή θυρίστορ γύρω στο 1958 και η τεχνολογία τρανζίστορ άλλαξαν τη σκηνή.
• Αναπτύχθηκαν μετατροπείς που βοήθησαν σε μια αποτελεσματική εφαρμογή ελέγχου ταχύτητας. Οι συσκευές τρανζίστορ θα μπορούσαν να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν κατά βούληση και επέτρεψε τη λειτουργία PWM. Τα βασικά σχήματα ελέγχου που αναπτύχθηκαν νωρίτερα ήταν μονάδες V / f για επαγωγικά μηχανήματα.
• Παράλληλα, οι μόνιμοι μαγνήτες άρχισαν να αντικαθιστούν πηνία πεδίου για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας. Και η χρήση μετατροπέα μαζί με ημιτονοειδείς μηχανές μόνιμου μαγνήτη επέτρεψε την εξάλειψη των πινέλων για τη βελτίωση της διάρκειας ζωής και της αξιοπιστίας του κινητήρα.
• Το επόμενο σημαντικό βήμα ήταν στον έλεγχο αυτών των μηχανών χωρίς ψήκτρες. Η θεωρία δύο αντιδράσεων (ή θεωρία dq) εισήχθη από τον Andre Blondel στη Γαλλία πριν από το 1900. Συνδυάστηκε με πολύπλοκους διαστημικούς διανύσματα που επέτρεψαν να μοντελοποιηθεί μια μηχανή με ακρίβεια σε παροδική και σταθερή κατάσταση. Για πρώτη φορά, οι ηλεκτρικές και μηχανικές ποσότητες θα μπορούσαν να σχετίζονται μεταξύ τους.
• Οι επαγωγικοί κινητήρες δεν είδαν πολλές αλλαγές μέχρι το 1960. Δύο Γερμανοί - οι Blaschke και Hasse έκαναν κάποιες βασικές καινοτομίες που οδήγησαν στον πλέον διάσημο φορέα ελέγχου των επαγωγικών κινητήρων. Ο έλεγχος διανύσματος ασχολείται με το μεταβατικό μοντέλο του κινητήρα επαγωγής και όχι με τη σταθερή κατάσταση. Εκτός από τον έλεγχο της τάσης εύρους προς συχνότητα, ελέγχει επίσης τη φάση. Αυτό βοήθησε τον κινητήρα επαγωγής να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές ελέγχου ταχύτητας και σερβο με υψηλή δυναμική.
• Ο αλγόριθμος χωρίς αισθητήρα ήταν το επόμενο μεγάλο βήμα στον έλεγχο αυτών των κινητήρων. Ο διανυσματικός έλεγχος (ή Field Oriented Control) πρέπει να γνωρίζει τη θέση του ρότορα. Οι αισθητήρες ακριβών θέσεων χρησιμοποιήθηκαν νωρίτερα. Η ικανότητα εκτίμησης της θέσης του ρότορα με βάση το μοντέλο του κινητήρα επέτρεψε στους κινητήρες να λειτουργήσουν χωρίς αισθητήρες.
• Έχουν γίνει πολύ λίγες αλλαγές από τότε. Ο σχεδιασμός του κινητήρα και ο έλεγχός του παραμένουν τα ίδια.

Οι κινητήρες εξελίσσονται από τον περασμένο αιώνα. Και τα ηλεκτρονικά τους βοήθησαν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες εφαρμογές. Η πλειονότητα της ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιείται σε αυτόν τον κόσμο καταναλώνεται από κινητήρες!

Διαφορετικοί τύποι κινητήρων

Οι κινητήρες μπορούν να ταξινομηθούν με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Θα εξετάσουμε μερικές από τις ταξινομήσεις.

Αυτή είναι η πιο γενική ταξινόμηση. Υπήρξε μεγάλη σύγχυση σχετικά με τους κινητήρες AC και DC και είναι σημαντικό να γίνει διάκριση μεταξύ τους. Ας ακολουθήσουμε την ακόλουθη σύμβαση: οι κινητήρες που απαιτούν τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος «στους ακροδέκτες του» ονομάζονται κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος και οι οποίοι μπορούν να λειτουργούν σε τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος «στους τερματικούς σταθμούς του» ονομάζεται κινητήρας συνεχούς ρεύματος. Το «στα τερματικά του» είναι σημαντικό γιατί εξαλείφει τι είδους ηλεκτρονικά χρησιμοποιούνται για τη λειτουργία του κινητήρα. Για παράδειγμα: Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες δεν μπορεί να λειτουργεί απευθείας με τροφοδοσία DC και απαιτεί ηλεκτρονικό κύκλωμα.

Ο κινητήρας μπορεί να ταξινομηθεί με βάση την τροφοδοσία ρεύματος και με βάση την αλλαγή - βούρτσα ή χωρίς ψήκτρες, όπως φαίνεται παρακάτω

Αν και δεν μπαίνω βαθιά στη σχεδίαση κινητήρα οποιουδήποτε από τους παραπάνω κινητήρες - Υπάρχουν δύο σημαντικά θέματα που θα ήθελα να ασχοληθώ - Saliency και αλληλεπίδραση του Rotor Flux με το Stator Flux.

Προεξοχή

Οι πτυχές των παραμέτρων του μηχανήματος όπως η παραγωγή ροπής και η επαγωγή επηρεάζονται από τη μαγνητική δομή του μηχανήματος (σε μηχανές μόνιμου μαγνήτη). Και το πιο βασικό από αυτή την πτυχή είναι η προεξοχή. Το Saliency είναι το μέτρο της αλλαγής της απροθυμίας με τη θέση του ρότορα. Εφ 'όσον αυτή η απροθυμία είναι σταθερή σε κάθε θέση του ρότορα, το μηχάνημα ονομάζεται μη εμφανές. Εάν η απροθυμία αλλάξει με τη θέση του ρότορα, το μηχάνημα ονομάζεται προεξέχον.

Γιατί είναι σημαντικό να κατανοήσουμε την αίσθηση; Επειδή ένας κινητήριος κινητήρας μπορεί τώρα να έχει δύο μεθόδους για την παραγωγή ροπής. Μπορούμε να επωφεληθούμε από την παραλλαγή απροθυμίας στον κινητήρα για την παραγωγή ροπής απροθυμίας μαζί με τη μαγνητική ροπή (που παράγεται από τους μαγνήτες). Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα μπορούμε να επιτύχουμε υψηλότερα επίπεδα ροπής για το ίδιο ρεύμα με την προσθήκη ροπής απροθυμίας. Αυτό θα συμβεί με τους κινητήρες IPM (εσωτερικός μόνιμος μαγνήτης). (Υπάρχουν κινητήρες που λειτουργούν καθαρά για το φαινόμενο απροθυμίας, αλλά δεν θα τους συζητήσουμε εδώ.) Το επόμενο θέμα θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε πολύ καλύτερα τη σύνδεση και τη ροή της ροής.

(Σημείωση: Το Angle Advance στο παρακάτω σχήμα αναφέρεται στη διαφορά φάσης μεταξύ του ρεύματος στάτη και της ροής διακένου αέρα.)

Αλληλεπίδραση ροής μεταξύ του ρότορα και του στάτορα

Η ροή σε έναν κινητήρα κινείται από τον ρότορα πέρα ​​από το διάκενο αέρα προς τον στάτη και επιστρέφει ξανά μέσω του διακένου αέρα πίσω στον ρότορα για να ολοκληρώσει τον βρόχο πεδίου. Σε αυτή τη διαδρομή, η ροή βλέπει διαφορετικές απροθυμίες (μαγνητική αντίσταση). Οι ελασματοποιήσεις (χάλυβας) έχουν πολύ χαμηλή απροθυμία λόγω του υψηλού μ _r (η σχετική διαπερατότητα του χάλυβα είναι στο εύρος των χιλιάδων) ενώ το διάκενο αέρα έχει πολύ υψηλή απροθυμία (το μ _r είναι περίπου ίσο με 1).

Το MMF (μαγνητοκινητική δύναμη) που αναπτύχθηκε κατά μήκος του χάλυβα είναι πολύ λιγότερο καθώς έχει αμελητέα απροθυμία σε σύγκριση με το διάκενο αέρα. (Ένα ανάλογο με το ηλεκτρικό κύκλωμα θα ήταν: Μια πηγή τάσης (μαγνήτης) οδηγεί το ρεύμα (ροή) μέσω μιας αντίστασης (απροθυμία διακένου αέρα). Οι αγωγοί (χάλυβας) που συνδέονται με την αντίσταση έχουν πολύ χαμηλή αντίσταση και μπορούμε να αγνοήσουμε την πτώση τάσης (Πτώση MMF) απέναντί ​​του). Έτσι, η δομή του στάτη και του χάλυβα ρότορα έχει αμελητέα επίδραση και ολόκληρο το MMF αναπτύσσεται κατά μήκος της αποτελεσματικής απροθυμίας διακένου αέρα (οποιοδήποτε μη σιδηρούχο υλικό στη διαδρομή ροής θεωρείται ότι έχει σχετική διαπερατότητα ίση με εκείνη του κενού αέρα). Το μήκος του διακένου αέρα είναι αμελητέο σε σύγκριση με τη διάμετρο του ρότορα και μπορεί να θεωρηθεί με ασφάλεια ότι η ροή από τον ρότορα είναι κάθετη προς τον στάτορα.Υπάρχουν εφέ περιθωρίου και άλλες μη γραμμικότητες λόγω των σχισμών και των δοντιών, αλλά αυτά γενικά αγνοούνται κατά τη μοντελοποίηση του μηχανήματος. (ΔΕΝ ΜΠΟΡΕΤΕ να τα αγνοήσετε κατά το σχεδιασμό του μηχανήματος). Αλλά η ροή στο διάκενο αέρα δεν δίνεται απλώς από τη ροή του ρότορα (μαγνήτες σε περίπτωση μόνιμης μηχανής μαγνήτη). Το ρεύμα στο πηνίο στάτορα συμβάλλει επίσης στη ροή. Η αλληλεπίδραση αυτών των 2 ροών θα καθορίσει τη ροπή που λειτουργεί στον κινητήρα. Και ο όρος που το περιγράφει ονομάζεται αποτελεσματική σύνδεση ροής διακένου αέρα. Η ιδέα δεν είναι να πάει στα μαθηματικά και να αντλήσει τις εξισώσεις αλλά να αφαιρέσει δύο σημεία:Αλλά η ροή στο διάκενο αέρα δεν δίνεται απλώς από τη ροή του ρότορα (μαγνήτες σε περίπτωση μόνιμης μηχανής μαγνήτη). Το ρεύμα στο πηνίο στάτορα συμβάλλει επίσης στη ροή. Η αλληλεπίδραση αυτών των 2 ροών θα καθορίσει τη ροπή που λειτουργεί στον κινητήρα. Και ο όρος που το περιγράφει ονομάζεται αποτελεσματική σύνδεση ροής διακένου αέρα. Η ιδέα δεν είναι να πάει στα μαθηματικά και να αντλήσει τις εξισώσεις αλλά να αφαιρέσει δύο σημεία:Αλλά η ροή στο διάκενο αέρα δεν δίνεται απλώς από τη ροή του ρότορα (μαγνήτες σε περίπτωση μόνιμης μηχανής μαγνήτη). Το ρεύμα στο πηνίο στάτορα συμβάλλει επίσης στη ροή. Η αλληλεπίδραση αυτών των 2 ροών θα καθορίσει τη ροπή που λειτουργεί στον κινητήρα. Και ο όρος που το περιγράφει ονομάζεται αποτελεσματική σύνδεση ροής διακένου αέρα. Η ιδέα δεν είναι να πάει στα μαθηματικά και να αντλήσει τις εξισώσεις αλλά να αφαιρέσει δύο σημεία:

• Ανησυχούμε μόνο για τη ροή στο διάκενο αέρα καθώς αναπτύσσεται ολόκληρο το MMF.
• Η αποτελεσματική σύνδεση ροής στο διάκενο αέρα οφείλεται τόσο στο ρεύμα του στάτη όσο και στη ροή του ρότορα (μαγνήτες) και η αλληλεπίδραση μεταξύ τους παράγει ροπή.

Η παραπάνω εικόνα δείχνει τον ρότορα και τον στάτορα διαφορετικών τύπων κινητήρων. Θα ήταν ενδιαφέρον να μάθετε ποια από αυτά είναι εμφανή και ποια όχι;

Σημείωση: Σε κάθε έναν από αυτούς τους κινητήρες σημειώνονται δύο άξονες - D και Q. (Ο άξονας Q είναι ο μαγνητικός άξονας και ο άξονας D είναι ηλεκτρικά κάθετος σε αυτόν). Θα επιστρέψουμε στον άξονα D και Q σε μελλοντικά άρθρα. Δεν είναι σημαντικό για την παραπάνω ερώτηση.

Απάντηση:

A, B, C - non-salient, D, E, F, G, H - salient (οι μαγνήτες επηρεάζουν την απροθυμία σε διαφορετική θέση ρότορα, βλέπε παρακάτω σχήμα, στο J, K- και ο ρότορας και ο στάτορας δεν είναι προεξέχοντες).

Θα τερματίσουμε αυτό το άρθρο σε αυτό το σημείο. Θα μπορούσαν να συζητηθούν πολύ περισσότερα μαθηματικά και μοντελοποίηση μηχανών, αλλά θα γινόταν πολύ περίπλοκο εδώ. Έχουμε καλύψει τα περισσότερα από τα θέματα που απαιτούνται για την κατανόηση του ελέγχου ενός κινητήρα. Η επόμενη σειρά άρθρων θα μετακινηθεί απευθείας στα πεδία Field Oriented Control (FOC), Space Vector Modulation (SVM), Flux Weakening και σε όλες τις πρακτικές πτυχές του υλικού και του λογισμικού όπου ενδέχεται να κολλήσετε μόλις αρχίσετε να σχεδιάζετε τον ελεγκτή.