At sekventielt aktivere statorspolerne med ensrettet "pulseret jævnstrøm" for å generere et trinvis roterende magnetfelt, hvilket tiltrækker rotoren til at rotere kontinuerligt. Visuel forklaring og styring af børsteløse motorer.
Enhver magnet har to ender, kaldet N-pol (Nordpol/Rød) og S-pol (Sydpol/Blå).
Når to magnetpoler kommer tæt på hinanden:
• Ens poler frastøder hinanden: N-pol møder N-pol, eller S-pol møder S-pol, de vil skubbe hinanden kraftigt væk.
• Forskellige poler tiltrækker hinanden: N-pol og S-pol mødes og trækkes til hinanden som nære venner.
En almindelig kobberspole forvandles øjeblikkeligt til en elektromagnet, når der løber strøm igennem den. Desuden kan vi tænde og slukke for den magnetiske kraft når som helst ved at styre kontakten. Motoren stoler på disse elektromagneter, der kan tændes og slukkes, for kontinuerligt at tiltrække og rotere den centrale magnet!
I denne model er statorens tre spoler (A, B, C) forbundet til hver sin kontakt (MOSFET). Den eksterne indgang er en ren jævnstrømskilde (VCC). Ved sekventielt at tænde for kontakterne i henhold til en bestemt tidsstyring via en mikrocontroller (MCU), flyder jævnstrømmen i én retning i form av pulser gennem spolen i hver fase. Hver spole bliver til en elektromagnet med en fast N-pol, når den spændingssættes, hvilket tiltrækker rotorens S-pol sekventielt for at indrette sig, og dermed opnås kontinuerlig rotation.
Indlæser...
| Trin | Rotorvinkel | MOS A (Spole A) | MOS B (Spole B) | MOS C (Spole C) | Magnetfeltets retning | Strømtype |
|---|
Traditionelle børsteløse vekselstrømsmotorer ændrer spolestrømmens retning for at skifte poler mellem N og S. I en unipolær børsteløs motor er polariteten for hver spole fast (genererer kun N-pol). Vi behøver ikke at skifte positive og negative poler; vi skal blot følge sekvensen "A tændt -> A slukket/B tændt -> B slukket/C tændt". Dette svarer til at tænde magnetfeltssignallamper på forskellige fysiske steder sekventielt. Rotorens S-pol trækkes, takket være tiltrækningen mellem forskellige poler, sekventielt af magnetfeltet fra statorspolerne for at rotere i en bestemt retning.
I det 3-trinns helstegsmodus skal rotorens magnetfelt hoppe 120° ved hvert spolskift. En for stor stegvinkel forårsager kraftige vibrationer i motoren. Halvstegsmodus introducerer tilstanden "to faser samtidigt aktiveret": når spole A og B er aktiveret samtidigt, overlejres deres magnetfelter for at producere et kombineret magnetfelt præcis i midten (60°). Dette halverer hoppvinklen fra 120° til 60°, for i alt 6 trin. Rotationen bliver betydeligt blødere og mere stabil sammenlignet med helstegsmodus.
Selvom det unipolære pulserede DC-driverkredsløb er ekstremt simpelt, er på ethvert tidspunkt 2/3 af motorviklingerne helt inaktive, og kobberspoler bruges ikke effektivt i begge retninger. Dette resulterer i en meget lav effekttæthed og materialeffektivitet. Moderne børsteløse motorer bruger ægte tovejs vekselstrøm (trefaset sinusformet vekselstrøm) i spolerne, hvilket betyder, at statorspolerne bruges 100 % af tiden, hvilket giver en ekstremt høj effektivitet og et meget blødt moment.
Statorspolerne er højinduktive belastninger. Når MOSFET slukkes pludseligt, kan strømmen i spolen ikke forsvinde med det samme, hvilket genererer en meget høj transient mod-elektromotorisk kraft (EMF) (op til hundredvis av volt), hvilket let kan beskadige MOSFET-chippen. Frihjulsdioder forbundet i parallel med hver spole giver en vej til at aflade denne resterende energi; strømmen cirkulerer og aftager i dioden og spolen, hvilket garanterer driverkredsløbets sikkerhed.
Dette visualiseringsværktøj er fremragende som supplerende undervisningsmateriale til elektroteknik, automatisering, mekatronik og andre relaterede områder. Lærere kan bruge denne interaktive model til at demonstrere spoleeksitering, MOSFET-skift, unipolær pulseret jævnstrøm og rotorens rotation i trin-feltet uden kedelige formler.
Siden indeholder et enkelt "Magneternes hemmelighed"-kort. Gennem visuelle sammenligninger af polaritet kan elever og hobbyfolk uden fysikbaggrund hurtigt og intuitivt forstå konceptet med magnetisk tiltrækning, afstødning og elektromagneter.
Det i realtid synkroniseres driverkredsløbsskema viser MOSFET-styresignaler, frihjulsdioders funktion og strømmen i spolerne, hvilket hjælper ingeniører med hurtigt at forstå logikken bag simple pulserede jævnstrømsmotorer.
Udviklere kan observere mikrocontrollerens tidsstyring ved skift mellem helstegs- og halvstegsmodus. Sandhedstabellen illustrerer logikken for styretrinnene.
Dansk, kinesisk, engelsk, japansk og 30 andre hovedsprog understøttes. Alle grænsefladetekster kan ændres dynamisk uden at genindlæse siden.
Gør det muligt at veksle mellem helstegs- (3 trin) og halvstegsmodus (6 trin) for at se, hvordan stegvinklen påvirker motorens rotationsblødhed.
Understøtter automatisk kørsel samt manuel trinvis styring (Forrige/Næste/Nulstil) med trinløst justerbar afspilningshastighed (0,3 til 2,5 sekunder pr. trin) for detaljeret analyse.
Rotorrotation, spolebelysning, MOSFET-indikatorer og strømretningen er fuldt synkroniseret i realtid.
Sandhedstabellen markeres i synkronisering med det aktuelle trin. Klik direkte på tidslinjenoderne for å hoppe til den tilsvarende status.
Veksler mellem mørkt og lyst tema med ét klik og gemmer valget i localStorage for visuel komfort under gentagne studier.