اصل کار ربات موتورهای براشلس DC

آ ربات موتور براشلس DC نوعی موتور است که معمولاً در کاربردهای روباتیک استفاده می شود. برخلاف موتورهای برس دار سنتی که از برس ها و کموتاتورها برای کنترل جریان الکتریکی استفاده می کنند، موتورهای براشلس بدون برس کار می کنند و برای کموتاسیون به کنترل های الکترونیکی متکی هستند. اصل کار یک موتور ربات بدون جاروبک DC شامل کنترل دقیق جریان جریان از طریق سیم‌پیچ‌های استاتور برای ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار است که با آهن‌رباهای دائمی روی روتور تعامل می‌کند و در نتیجه چرخش صاف و کنترل‌شده ایجاد می‌کند. سیستم کموتاسیون و کنترل الکترونیکی نقش مهمی در حصول اطمینان از عملکرد موثر و دقیق موتور ایفا می‌کند. در اینجا برخی از ویژگی‌ها و ویژگی‌های کلیدی موتورهای براشلس ربات DC آورده شده است:

طراحی بدون جاروبک: موتورهای بدون جاروبک نیاز به برس‌های فیزیکی و کموتاتور را از بین می‌برند و در نتیجه قابلیت اطمینان بهبود یافته و تعمیر و نگهداری کاهش می‌یابد. بدون برس، هیچ اصطکاک یا سایش وجود ندارد، که منجر به طول عمر بیشتر موتور می شود.

کنترل دقیق سرعت: سیستم های کموتاسیون و کنترل الکترونیکی موتورهای براشلس امکان کنترل دقیق سرعت را فراهم می کند. این باعث می شود آنها برای برنامه هایی که نیاز به کنترل دقیق و متغیر سرعت دارند، مانند دستکاری کننده های رباتیک، هواپیماهای بدون سرنشین و وسایل نقلیه خودران مناسب باشند.

کم صدا و لرزش: عدم وجود برس در موتورهای براشلس باعث کاهش نویز و لرزش مکانیکی در مقایسه با موتورهای براش می شود. این امر باعث می شود موتورهای بدون جاروبک برای کاربردهایی که عملکرد بی صدا مورد نظر است، مانند سیستم های روباتیکی که در محیط های حساس به نویز کار می کنند، مناسب باشند.

طیف وسیعی از اندازه‌ها و پیکربندی‌ها: موتورهای براشلس در اندازه‌ها و پیکربندی‌های مختلفی در دسترس هستند که امکان انعطاف‌پذیری در طراحی و ادغام در سیستم‌های روباتیک مختلف را فراهم می‌کنند. آنها می توانند از موتورهای کوچک و فشرده مورد استفاده در ربات های مینیاتوری تا موتورهای بزرگتر برای ربات های صنعتی متغیر باشند.

در اینجا یک مرور گام به گام از نحوه عملکرد یک موتور براشلس DC آورده شده است:

پیکربندی استاتور و روتور: موتور از یک قسمت ثابت به نام استاتور و یک قسمت دوار به نام روتور تشکیل شده است. استاتور حاوی سیم پیچ ها یا سیم پیچ های متعددی است که در یک پیکربندی خاص مرتب شده اند، معمولاً سه فاز، که یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کنند.

آهنرباهای دائمی: روتور مجهز به آهنرباهای دائمی است که یک میدان مغناطیسی ثابت ایجاد می کند. تعداد و آرایش این آهنرباها به طراحی موتور بستگی دارد.

کموتاسیون الکترونیکی: موتورهای براشلس از کموتاسیون الکترونیکی برای کنترل جریان جریان از طریق سیم‌پیچ‌های استاتور استفاده می‌کنند. این کموتاسیون توسط یک سیستم کنترل، معمولاً یک میکروکنترلر یا کنترل کننده موتور، که موقعیت روتور را با استفاده از حسگرهایی مانند سنسورهای اثر هال یا رمزگذارها نظارت می کند، به دست می آید.

سنجش موقعیت روتور: حسگرها موقعیت آهنرباهای روتور را هنگام چرخش تشخیص می دهند. این اطلاعات به سیستم کنترل ارسال می شود که فاز فعلی و زمان مورد نیاز برای عملکرد بهینه موتور را تعیین می کند.

کنترل جریان فاز: سیستم کنترل به سیم پیچ های استاتور در یک توالی خاص انرژی می دهد تا یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد کند. با کنترل زمان و دامنه جریانی که از هر سیم پیچ می گذرد، سیستم کنترل اطمینان حاصل می کند که میدان های مغناطیسی استاتور و روتور به درستی با هم تعامل دارند.



چرخش روتور: با برهمکنش میدان مغناطیسی استاتور با آهنرباهای دائمی روتور، نیروی الکترومغناطیسی ایجاد می شود که باعث چرخش روتور می شود. سیستم کنترل به طور مداوم جریان فاز را برای حفظ چرخش و کنترل سرعت و جهت موتور تنظیم می کند.

بازخورد سرعت و موقعیت: سیستم کنترل برای نظارت بر سرعت و موقعیت موتور از سنسورها بازخورد دریافت می کند. این بازخورد به سیستم کنترل اجازه می دهد تا جریان فاز را تنظیم کند و کنترل دقیقی بر عملکرد موتور داشته باشد.

راندمان و توان خروجی: موتورهای براشلس به دلیل عدم وجود برس، کاهش اصطکاک و کنترل الکترونیکی بهینه، به بازده بالا معروف هستند. آنها می توانند نیروی الکتریکی را با حداقل اتلاف انرژی به نیروی مکانیکی تبدیل کنند و عملکرد قابل اعتماد و کارآمدی را ارائه دهند.