Ana gina injin DC mara gogewa don juyawa lokacin da kake ciyar da shi a yanayin zafi - amma juya shaft ɗinsa da hannu kuma waɗannan na'urorin suna tura wutar lantarki baya. Wannan yanayin baya ba matsala ba ne; irin wannan yanayin kimiyyar ne ke tafiya baya, kuma shine dalilin da yasa ake amfani da injinan BLDC a matsayin janareto a komai, tun daga ƙananan injinan iska zuwa gwaje-gwajen drone regen da caja wayar hannu. Idan kun taɓa yin mamakin ko za ku iya mayar da wannan injin ɗin ya zama janareto, amsar gajeriyar ita ce eh - tare da wasu muhimman gargaɗi.
Wannan jagorar ta bayyana yadda injin da ba shi da gogewa ke samar da wutar lantarki, abin da ke ƙayyade ƙarfin fitarwa, abin da kuke buƙatar mayar da wannan fitarwa zuwa DC mai amfani, da kuma ainihin iyakokin da za ku cimma a aikace. Za mu ci gaba da amfani da shi kuma mu mai da hankali kan ginawa, tare da lambobin da ke da mahimmanci da kuma tarko da za a guje wa.
Shin Motar da Ba Ta da Brush Za Ta Iya Samar da Wutar Lantarki?
Eh. Kowace injin da ba shi da magnet na dindindin, ta hanyar gini, janareta ce ta dindindin (PMSG) wacce ke gudana a baya. Tsarin nadawa mai matakai uku wanda ke samar da filin maganadisu mai juyawa lokacin da ESC ke tuƙa shi zai samar da filin maganadisu mai juyawa - don haka ƙarfin lantarki da aka haifar - lokacin da aka juya maganadisu na rotor ta hanyar ƙarfin waje.
Wannan ba dabara ba ce ko kuma wata matsala. Dokar Faraday ce ta induction: canjin filin maganadisu a kan na'urar yana haifar da ƙarfin lantarki a cikin wannan na'urar. Juya maganadisu, kuma kowanne daga cikin matakai uku yana samar da wutar lantarki mai canzawa (AC). Asalin ƙa'ida ɗaya ce da ke gudanar da alternator a cikin motarka da janareta a cikin injin samar da ruwa - kawai a cikin ƙaramin kunshin da ya dace da sha'awa.
Abin da wannan ke nufi a zahiri: injin da ba shi da gogewa zai iya samar da wutar lantarki ba tare da wani gyara ga motar ba. Aikin duk yana cikin na'urorin lantarki bayan motar - yana gyara AC mai matakai uku zuwa DC, da kuma daidaita wutar lantarki zuwa wani abu mai amfani.
Ilimin Lissafi: Back-EMF, KV, da Wutar Lantarki Mai Fitarwa
Domin a hango abin da injin zai fitar, kuna buƙatar fahimtar alaƙar da ke tsakanin KV da samarwa.
KV hanya ce mai hanyoyi biyu. Motar da aka auna ta KV 1000 tana juyawa a kusan RPM 1000 a kowace volt da aka yi amfani da ita . Ana gudanar da wannan motar a matsayin janareta, kuma tana samar da kusan volt 1 a kowace RPM 1000 a tashoshinta . Lambar KV, a zahiri, tana da tsayayyen tsari a baya. Motar KV mafi girma tana juyawa da sauri a kowace volt amma tana samar da ƙarancin wutar lantarki a kowace RPM; motar KV mai ƙasa tana samar da ƙarin wutar lantarki a kowace RPM.
EMF na baya yana saita ƙarfin lantarki na buɗewa. Ƙarfin wutar lantarki da injin ke samarwa lokacin da aka sauke shi shine EMF na baya, kuma yana daidaitawa daidai da sauri. Ƙarfin RMS na AC da aka samar, kusan, shine:
Vrms ≈ (RPM / KV) × k
inda k shine madaidaitan tsari na juyawa (kimanin 1.0 ga injunan taurari/raunin wye da aka saba gani a duniyar RC, ana auna layi-zuwa-layi). Muhimmin abin da ake ɗauka ba shine madaidaicin daidaito ba - shine daidaito: ninki biyu na gudu, ninki biyu na ƙarfin lantarki; rabi KV, ninki biyu na ƙarfin lantarki a daidai wannan gudun.
Akwai wani muhimmin gargaɗi: wannan shine ƙarfin lantarki na buɗewa . Da zarar ka jawo wutar lantarki, ƙarfin lantarki zai yi rauni saboda juriyar cikin motar da kuma juriyar nauyin da ke haifar da raba wutar lantarki. Ƙaramin mota zai iya samar da ƙarfin lantarki mai ban sha'awa amma ya faɗi zuwa babu komai lokacin da ka yi ƙoƙarin amfani da shi. Shigar da ƙarfin lantarki shine abin da ke iyakance ƙarfin da za a iya amfani da shi a ƙarshe.
Daga AC mai matakai uku zuwa DC mai amfani
Fitowar injin mara gogewa wata wutar lantarki ce mai matakai uku - daidai abin da gadar MOSFET ta ESC ke tura ta a kai. Don amfani da ita ga duk wani abu da ke amfani da DC (caji batir, kunna LED, kunna waya), dole ne ka gyara ta.
Akwai hanyoyi guda biyu da aka saba amfani da su, kuma suna nuna kai tsaye zuwa ga burin ku na ƙarshe:
Zabi na 1 — Gyaran Gada Mai Mataki Uku
Domin samun ingantaccen fitarwa mai matakai uku, kuna buƙatar na'urar gyara gada mai matakai uku - diodes shida da aka shirya don canza dukkan matakan AC guda uku zuwa fitarwa guda ɗaya, mai santsi na DC. Wannan ita ce hanyar da ta dace don injin turbin iska ko duk wani babban ginin janareta, kuma tana amfani da dukkan matakai uku. Kuna iya gina ɗaya daga diodes shida ko, mafi dacewa, siyan na'urar gyara mai matakai uku da aka gina da manufa wanda aka kimanta don ƙarfin lantarki da ƙarfin lantarki da ake tsammani.
Zabi na 2 — Sake Amfani da Diodes ɗin Jiki na ESC (Hanyar Lazy)
Saboda kowace na'urar ESC MOSFET tana ɗauke da diode na jiki, ESC da aka cire ba tare da an haɗa ta ba tana aiki a matsayin mai gyara matakai uku - idan ka isa ga ma'aunin da ya dace. Wannan sanannen hanyar da aka saba amfani da ita ta hanyar DIY don caji daga injin juyawa, amma ba shi da inganci kuma yana da sauƙin kuskure, kuma yawanci yana dawo da ƙaramin ɓangare na ƙarfin da ake da shi ne kawai. Ga duk wani abu da ya wuce aikin son sani, mai gyara na musamman shine hanya mafi kyau.
Dokar Ba Ta Dace Da Tattaunawa Ba
Fitowar da aka gyara ba ta bambanta sosai da sauri. Idan kuna cajin batir ko kuna amfani da na'urorin lantarki masu mahimmanci, kuna buƙatar mai sarrafawa ko mai sarrafa caji tsakanin mai gyara da kaya. Don cajin batir, yi amfani da caja mai kyau wanda zai iya sarrafa shigarwa daban-daban; don tashar DC mai tsayayye, mai sarrafa buck/boost wanda ke karɓar kewayon saurin ku yana da mahimmanci. Tsallake wannan matakin shine hanya mafi yawan da masu gini ke kashe batura ko na'urorin lantarki a cikin ayyukan janareta.
Aikace-aikace na gaske
Injinan da ba su da gogewa suna bayyana a matsayin janareta a cikin ayyuka masu ban mamaki:
| Aikace-aikace | Motar da Aka Saba | Abin da Yake Sa Ya Yi Aiki |
|---|---|---|
| Ƙaramin injin turbin iska | Mai ƙarancin ƙarfin lantarki (misali 300–800 KV) | Ƙaramin KV = ƙarfin lantarki mai amfani a matsakaicin RPM; mai gyara matakai uku + mai sarrafa caji |
| Birki mai sake farfadowa (e-bike / e-skate) | Cibiyar ko tsakiyar-drive BLDC | ESC tare da tallafin regen yana gyarawa cikin batirin |
| Caja ta hannu / mai caji | Motar da ke da ƙarancin ƙarfin KV | Gearing yana ɗaga RPM zuwa cikin kewayon ƙarfin lantarki mai amfani; fitarwa mai tsari |
| Sauyawar jirgin sama mara matuki / UAV | Injinan multirotor (babban KV) | Babban KV yana samar da ƙarancin ƙarfin lantarki a kowace RPM - galibi ba shi da amfani; ƙarancin dawo da makamashi |
| Tayar ruwa/tayar ruwa | Babban mai fitar da ƙananan KV | Ƙarfin juyi mai sauƙi; an gyara + an tsara shi |
Tsarin ya yi daidai: ƙananan injinan KV su ne zaɓin da ake amfani da shi don samarwa saboda suna isa ga ƙarfin lantarki mai amfani a ƙananan gudu, mai sauƙin jurewa. Injinan FPV masu ƙarfi, a akasin haka, suna buƙatar juyawa da sauri don samar da ƙarfin lantarki mai ma'ana, shi ya sa drone regen kusan ba ya taɓa dawo da makamashi mai amfani.
Iyakoki da Matsaloli
Kafin ka haɗa injin zuwa injin niƙa, ka fahimci abin da zai yi aiki da wanda ba zai yi aiki ba:
- Wutar lantarki ta faɗi ƙasa da kaya. Ƙarfin wutar lantarki na buɗewa yana da kyau; ƙarfin lantarki da aka ɗora shine abin da za ku iya amfani da shi a zahiri. Girman injin don yanzu kuna buƙata, ba kawai ƙarfin lantarki ba.
- Heat. Janareta suna kawar da zafi daga asarar I²R a cikin na'urorin kamar yadda injina ke yi. Yana ƙara gudu ko kuma yana ƙara nauyi fiye da kima, kuma za ku cire na'urar rotor ko kuma ku narke rufin. Ku kula da zafin.
- Kula da saurin gudu yana da mahimmanci. Ƙarfin wutar lantarki na fitarwa yana daidai da gudu. Ba tare da gearing na inji ko na'urar sarrafa lantarki ba, fitarwarka tana juyawa tare da kowace iska ko crank.
- Haɗarin lalata maganadisu. Yawan zafi na tsawon lokaci yana raunana maganadisu na rotor - kuma na'urar rotor da ta lalace tana samar da ƙarancin ƙarfi. Idan janareta ɗinku yana jin rauni a hankali, lalacewar zafi ita ce babbar matsala (duba jagorarmu akan yadda zafi ke lalata maganadisu na mota).
- Haɗin injina. An yi girman bearings da shaft na motar bisa ga tsarin RPM da nauyin da aka tsara masa. Tuƙa shi a matsayin janareta a saurin da bai dace ba ko kuma tare da nauyin gefe zai lalata shi da sauri.
Zaɓar Injin Da Ya Dace Don Gina Janareta
Idan kana buƙatar na'urar da za ta samar da injin musamman, ga abin da ya kamata ka fifita:
- Ƙananan KV - don amfani da wutar lantarki a cikin saurin da za ku iya jurewa.
- Madaidaicin girman — injin dole ne ya yi amfani da ƙarfin injin (ƙarfin juyawa × saurin) da kake son girbewa, ba wai kawai juyawa cikin 'yanci ba.
- Matsayin maganadisu mai zafi sosai — Magnet na N52H/N52SH suna jure wa rushewar maganadisu a yanayin zafi mai yawa wanda masu samar da wutar lantarki ke gani akai-akai.
- Bearings masu inganci da kuma rotor mai daidaitawa - don inganci da tsawon rai a ƙarƙashin nauyin da ya dace.
X-TEAM tana ƙera injinan buroshi a faɗin KV - gami da ƙananan injinan da suka fi ƙarfin KV waɗanda suka dace da aikace-aikacen iska, hydro, da regen - tare da ma'aunin maganadisu na N52H/N52SH da kuma ingancin na'urar juyawa mai inganci don ingantaccen aikin janareta mai aiki na dogon lokaci.
FAQ
Za a iya amfani da kowace injin da ba ta da gogewa a matsayin janareta?
Eh. Duk wata injin da ba ta da magnet na dindindin za ta samar da wutar lantarki idan aka juya sandar ta, domin ainihin janareta ce mai matakai uku. Amfanin amfani ya dogara ne da KV (ƙarfin lantarki a kowace RPM), ƙarfin injin da ake da shi, da kuma na'urorin lantarki na gyara/tsari.
Nawa ƙarfin lantarki ne injin da ba shi da gogewa ke samarwa?
Ƙarfin wutar lantarki na buɗewa yana daidai da saurin da aka raba ta hanyar KV. Motar 1000 KV tana samar da kimanin volt 1 a kowace RPM 1000. Ninki biyu na saurin don ninka ƙarfin wutar lantarki; injin da ke da rabin KV yana samar da sau biyu na ƙarfin wutar lantarki a daidai wannan gudu.
Shin injin da ba shi da gogewa zai iya cajin batir?
Eh, amma ta hanyar gyarawa (don canza AC mai matakai uku zuwa DC) da kuma mai kula da caji ko mai daidaita caji mai kyau (don sarrafa ƙarfin lantarki mai canzawa). Haɗa injin juyawa kai tsaye zuwa baturi ba tare da ƙa'ida ba yana haifar da caji fiye da kima da lalata batirin.
Shin injin mara gogewa AC ne ko DC?
Injin da ba shi da gogewa injin DC ne na injiniya (yana aiki akan samar da wutar lantarki ta DC) amma na'urorin juyawarsa suna aiki ne ta hanyar - kuma suna samar da - wutar lantarki mai matakai uku. "DC" a cikin BLDC yana nufin shigarwar DC zuwa ga mai sarrafawa, ba na ciki na motar ba.
Zan iya amfani da ESC don samar da wutar lantarki?
A ƙa'ida, diode na jiki na MOSFET na ESC na iya aiki a matsayin mai gyarawa, amma wannan yana dawo da ƙaramin ƙarfi ne kawai kuma ba shi da inganci kuma yana da sauƙin kuskure. Mai gyara gada mai matakai uku na musamman shine kayan aiki mafi dacewa don gina janareta na gaske.
Me yasa ƙarfin janareta yake raguwa idan na haɗa kaya?
Wannan dai shi ne saurin karyewar wutar lantarki ta yau da kullun. Juriyar na'urar injin tana samar da mai raba wutar lantarki tare da nauyin, don haka ƙarfin lantarki yana raguwa yayin da wutar lantarki ke ƙaruwa. Girman injin don ƙarfin da kuke buƙata kuma ƙara mai sarrafawa don riƙe fitarwa mai ƙarfi.
Juya Motsin Ajiyewa zuwa Ƙarfin Amfani
Motar da ba ta da gogewa hakika injina biyu ne a cikin ɗaya: tana tuƙa ta tana juyawa; tana juyawa kuma tana tuƙawa. Fahimtar dangantakar KV, gyara fitowar matakai uku, da kuma daidaita sakamakon yana mayar da wannan injin ɗin ya zama janareta mai aiki don ayyukan iska, ruwa, ko regen. Motar da kanta ba ta buƙatar gyara ba - injiniyan yana cikin abin da kuka haɗa shi, da kuma zaɓar injin da ya dace da KV, matakin maganadisu, da ingancin gini don ci gaba da samarwa.
Ko da kuna gina janareta ko jirgin sama mara matuki, injin shine zuciyar tsarin. Bincika nau'ikan injinan da ba su da gogewa na X-TEAM don FPV, fixed-wings, VTOL, UAV, da aikace-aikacen janareta - waɗanda aka ƙera su da maganadisu na N52H/N52SH da ingancin lanƙwasa mai daidaito don ingantaccen aiki mai ɗorewa: x-teamrc.com.