Περιγραφή κινητήρων συνεχούς ρεύματος

Για να επιτευχθεί ηλεκτρονική εναλλαγή, είναι απαραίτητο ένα σήμα θέσης για τον έλεγχο του κυκλώματος. Τις πρώτες μέρες, τα σήματα θέσης αποκτήθηκαν χρησιμοποιώντας ηλεκτρομηχανικούς αισθητήρες θέσης. Τώρα, σταδιακά έχουν χρησιμοποιηθεί ηλεκτρονικοί αισθητήρες θέσης ή άλλες μέθοδοι για τη λήψη σημάτων θέσης. Η απλούστερη μέθοδος είναι να χρησιμοποιήσετε το σήμα δυναμικού της περιέλιξης του οπλισμού ως σήμα θέσης.
Για να επιτευχθεί ο έλεγχος της ταχύτητας του κινητήρα, είναι απαραίτητο ένα σήμα ταχύτητας. Η απλούστερη μέθοδος λήψης σημάτων ταχύτητας με τη λήψη σημάτων παρόμοιας θέσης είναι ο συνδυασμός μιας γεννήτριας στροφόμετρου μέτρησης συχνότητας και ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.
Το κύκλωμα μεταγωγής ενός κινητήρα χωρίς ψήκτρες συνεχούς ρεύματος αποτελείται από δύο μέρη: κίνηση και έλεγχος, τα οποία δεν διαχωρίζονται εύκολα, ειδικά σε κυκλώματα χαμηλής ισχύος όπου τα δύο συχνά ενσωματώνονται σε ένα μοναδικό αποκλειστικό ολοκληρωμένο κύκλωμα.
Σε κινητήρες υψηλής ισχύος, το κύκλωμα κίνησης και το κύκλωμα ελέγχου μπορούν να ενσωματωθούν χωριστά. Το κύκλωμα οδήγησης εξάγει ηλεκτρική ισχύ, οδηγεί την περιέλιξη του οπλισμού του κινητήρα και ελέγχεται από το κύκλωμα ελέγχου. Το κύκλωμα οδήγησης έχει μετατοπιστεί από μια κατάσταση γραμμικής ενίσχυσης σε μια κατάσταση μεταγωγής διαμορφωμένου εύρους παλμού και η αντίστοιχη σύνθεση κυκλώματος έχει επίσης μετατοπιστεί από ένα διακριτό κύκλωμα τρανζίστορ σε ένα αρθρωτό ολοκληρωμένο κύκλωμα. Τα αρθρωτά ολοκληρωμένα κυκλώματα αποτελούνται από διπολικά τρανζίστορ ισχύος, τρανζίστορ φαινομένου ισχύος και διπολικά τρανζίστορ απομονωμένων πεδίων πύλης. Αν και τα διπολικά τρανζίστορ πεδίου επίδρασης πύλης απομόνωσης είναι πιο ακριβά, από την άποψη της αξιοπιστίας, της ασφάλειας και της απόδοσης, η επιλογή τους είναι ακόμα πιο κατάλληλη.
Το κύκλωμα ελέγχου χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ταχύτητας, της κατεύθυνσης, του ρεύματος (ή της ροπής) του κινητήρα, καθώς και για την προστασία του κινητήρα από υπερένταση, υπέρταση, υπερθέρμανση κ.λπ. Οι παραπάνω παράμετροι μετατρέπονται εύκολα σε αναλογικά σήματα, κάτι που είναι σχετικά απλό στον έλεγχο. Ωστόσο, από την προοπτική ανάπτυξης, οι παράμετροι του κινητήρα θα πρέπει να μετατραπούν σε ψηφιακές ποσότητες και να ελέγχονται μέσω ψηφιακών κυκλωμάτων ελέγχου. Επί του παρόντος, τα κυκλώματα ελέγχου αποτελούνται από τρεις τύπους: εξειδικευμένα ολοκληρωμένα κυκλώματα, μικροεπεξεργαστές και επεξεργαστές ψηφιακού σήματος. Σε περιπτώσεις όπου οι απαιτήσεις ελέγχου κινητήρα δεν είναι υψηλές, η χρήση αποκλειστικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων για τη διαμόρφωση κυκλωμάτων ελέγχου είναι μια απλή και πρακτική προσέγγιση. Η χρήση επεξεργαστών ψηφιακού σήματος για τη διαμόρφωση κυκλωμάτων ελέγχου είναι η μελλοντική κατεύθυνση ανάπτυξης και οι σχετικοί επεξεργαστές ψηφιακού σήματος θα παρουσιαστούν στην επόμενη ενότητα για τους σύγχρονους σερβοκινητήρες AC.
Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες είναι ένας ταχέως αναπτυσσόμενος νέος τύπος κινητήρα στον τομέα της μικρής ισχύος. Λόγω της ανάγκης για μοναδικούς κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες σε διάφορους τομείς εφαρμογής, υπάρχουν πολλοί τύποι κινητήρων χωρίς ψήκτρες συνεχούς ρεύματος. Γενικά, υπάρχουν επίπεδες δομές κινητήρα χωρίς πυρήνα για εξωτερική μνήμη υπολογιστή και κίνηση άξονα VCD, DVD, CD, δομές κινητήρα εξωτερικού ρότορα για μικρούς αναπνευστήρες, δομές πολυπολικού μαγνητικού πεδίου και ενσωματωμένες δομές για οικιακές συσκευές, πολυπολικές και εξωτερικές δομές ρότορα για ηλεκτρικά ποδήλατα κτλ. Ο κινητήρας και το κύκλωμα του προαναφερθέντος κινητήρα χωρίς ψήκτρες συνεχούς ρεύματος είναι ενσωματωμένα, καθιστώντας τον πολύ βολικό στη χρήση και την έξοδό του είναι επίσης πολύ μεγάλη. Προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες αγορών μεγάλης κλίμακας και χαμηλού κόστους, η παραγωγή κινητήρων DC χωρίς ψήκτρες πρέπει να διαμορφώσει οικονομίες κλίμακας. Επομένως, οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες είναι μια βιομηχανία με υψηλές επενδύσεις και υψηλή απόδοση. Ταυτόχρονα, θα πρέπει να λάβουμε υπόψη τη συνεχή ανάπτυξη της αγοράς, όπως η μετατόπιση από 3Α σε 3D για οικιακούς κινητήρες κλιματισμού, που απαιτεί μεγάλο αριθμό μικρού και μεσαίου μεγέθους κινητήρων DC χωρίς ψήκτρες DC. Η έρευνα και η ανάπτυξη κινητήρων DC μικρού και μεσαίου μεγέθους χωρίς ψήκτρες έχει γίνει επίσης μια επείγουσα εργασία.