Dengan merangsang gelung stator secara bergilir-gilir menggunakan "DC denyutan" satu arah, medan magnet berputar langkah demi langkah dihasilkan untuk menarik rotor berputar secara berterusan. Gambar rajah visual dan kawalan prinsip kerja motor tanpa berus.
Setiap magnet mempunyai dua hujung, dipanggil kutub N (Utara/Merah) dan kutub S (Selatan/Biru).
Apabila dua kutub magnet berada berdekatan antara satu sama lain:
• Kutub sama menolak: N bertemu N, atau S bertemu S, mereka menolak dan menjauhi satu sama lain.
• Kutub bertentangan menarik: Apabila N dan S bertemu, mereka menarik dan melekat rapat seperti kawan baik.
Gelung kuprum biasa akan menjadi elektromagnet serta-merta apabila arus elektrik melaluinya. Dengan mengawal suis, kita boleh membuat daya magnetnya muncul dan hilang pada bila-bila masa. Motor bergantung pada elektromagnet yang boleh ditukar ini untuk menarik dan menarik magnet tengah berputar secara berterusan!
Dalam model ini, tiga gelung stator (A, B, C) masing-masing disambungkan ke suis (MOSFET). Input luaran ialah sumber kuasa DC tulen (VCC). Dengan menghidupkan suis secara bergilir-gilir mengikut urutan masa tertentu menggunakan mikropengawal (MCU), arus DC mengalir melalui setiap gelung fasa secara denyutan satu arah. Apabila setiap gelung ditenagakan, ia menjadi elektromagnet dengan kekutuban N yang tetap, menarik kutub S rotor untuk sejajar secara berturutan, mencapai putaran berterusan.
Memuatkan...
| Langkah | Sudut Rotor | MOS A (Gelung A) | MOS B (Gelung B) | MOS C (Gelung C) | Arah Medan | Jenis Arus |
|---|
Motor tanpa berus AC tradisional menukar arah arus gelung untuk menukar kutub antara N dan S. Dalam motor tanpa berus unipolar, kekutuban setiap gelung adalah tetap (hanya menghasilkan kutub N). Kita tidak perlu menukar kutub positif dan negatif; kita hanya perlu mengikut urutan "A HIDUP -> A MATI / B HIDUP -> B MATI / C HIDUP", iaitu seperti menyalakan lampu penunjuk medan magnet di lokasi fizikal secara bergilir-gilir. Disebabkan tarikan kutub yang bertentangan, kutub S rotor ditarik untuk berputar ke arah tertentu oleh medan magnet stator yang dihidupkan secara berturutan.
Dalam mod langkah penuh 3 langkah, setiap kali gelung ditukar, medan magnet rotor mesti melompat 120°. Sudut langkah yang terlalu besar menyebabkan getaran kuat. Mod setengah langkah memperkenalkan keadaan "ditenagakan dua fasa": apabila gelung A dan B ditenagakan serentak, medan magnet mereka bertindih untuk menghasilkan medan magnet gabungan di tengah (60°). Hasilnya, sudut lompatan dipotong separuh, daripada 120° kepada 60°, berjumlah 6 langkah. Putaran akan menjadi lebih lancar dan lebih halus berbanding dalam mod langkah penuh.
Walaupun litar pemacu DC denyutan unipolar sangat mudah, pada bila-bila masa sahaja, 2/3 daripada belitan motor adalah terbiar sepenuhnya, and belitan kuprum tidak digunakan secara dua hala, membawa kepada ketumpatan kuasa dan penggunaan bahan yang sangat rendah. Motor tanpa berus arus perdana moden mengalirkan arus AC dua hala yang sebenar (AC gelombang sinus tiga fasa) dalam gelung, menggunakan 100% gelung stator pada setiap masa, mencapai kecekapan yang sangat tinggi dan tork yang sangat lancar.
Gelung stator ialah beban induktif tinggi. Apabila MOSFET dimatikan secara tiba-tiba, arus yang mengalir dalam gelung tidak boleh hilang serta-merta, menghasilkan EMF belakang sementara yang sangat tinggi (malah sehingga beratus-ratus volt), yang boleh merosakkan cip MOSFET dengan mudah. Diod pemutar bebas yang disambungkan secara selari dengan setiap gelung menyediakan laluan nyahcas untuk tenaga sisa ini, membolehkan arus beredar dan mereput di dalam diod dan gelung, memastikan keselamatan litar pemacu.
Alat demo ini sangat sesuai sebagai bahan pengajaran bantu untuk kejuruteraan elektrik, automasi, mekatronik, dan bidang berkaitan yang lain. Guru boleh menggunakan model interaktif ini untuk menunjukkan dengan jelas pengujaan gelung stator, pensuisan MOSFET, aliran DC denyutan unipolar, dan bagaimana rotor magnet kekal berputar dalam medan magnet langkah demi langkah, melangkau penerbitan formula yang membosankan dan membantu pelajar membina pemahaman intuitif dengan cepat.
Halaman ini menampilkan kad pengetahuan asas "Rahsia Magnet" yang mudah difahami. Melalui perbandingan kekutuban yang jelas, pelajar dan peminat sains tanpa latar belakang fizik boleh memahami misteri sains tentang "kutub bertentangan menarik, kutub sama menolak" dan "wayar pembawa arus menjadi magnet" dengan cepat dan intuitif, menjadikannya alat eksperimen interaktif elektromagnetik yang sangat baik.
Rajah litar pemacu DC denyutan unipolar yang disinkronkan masa nyata menunjukkan isyarat kawalan MCU kepada MOSFET, laluan pelembapan voltan diod pemutar bebas, dan aliran arus dinamik (semut berkawad) di dalam induktor gelung, membantu jurutera perkakasan memahami logik teras motor DC denyutan mudah dengan cepat.
Pembangun boleh mempelajari logik pemasaan IO mikropengawal yang memacu motor tanpa berus dengan memerhatikan pensuisan pemasaan antara mod langkah penuh 3 langkah dan mod setengah langkah 6 langkah. Melalui tahap tinggi/rendah dalam jadual kebenaran, mereka boleh memahami dengan mendalam aliran kerja asas algoritma kawalan motor.
Menyokong 30 bahasa utama termasuk bahasa Melayu, Cina, Inggeris dan Jepun. Semua teks UI boleh ditukar dengan lancar pada halaman semasa, menjadikannya mudah untuk pelajar global.
Menyediakan pensuisan satu klik antara "Mod Langkah Penuh Fasa Tunggal (3 langkah)" dan "Mod Setengah Langkah Fasa Tunggal-Dwi (6 langkah)", menunjukkan secara visual bagaimana memperincikan sudut langkah daripada 120° kepada 60° meningkatkan kelancaran putaran motor.
Menyokong jalan auto dan operasi langkah tunggal manual (sebelum/seterusnya/set semula), dengan pelarasan kelajuan main tanpa langkah (0.3s - 2.5s/langkah), menjadikannya mudah untuk menganalisis status elektrod dan medan magnet bagi setiap langkah secara terperinci.
Pesongan rotor, cahaya magnet gelung stator, penunjuk suis MOSFET sepadan dalam rajah litar, dan arah aliran arus dalam gelung tiga fasa disinkronkan sepenuhnya dalam masa nyata.
Jadual kebenaran disorot secara sinkron dengan langkah semasa. Pengguna boleh terus mengklik mana-mana nod pada garis masa untuk melompat serta-merta ke keadaan sepadan untuk analisis statik.
Menyokong pensuisan satu klik tema visual minimalis gelap/terang, dan menggunakan localStorage untuk mengingati pilihan tema pengguna secara automatik, meningkatkan keselesaan visual untuk pembelajaran berulang.