Почему бесщеточные моторы не «короткие»?

В школе всегда учат, что никогда не следует замыкать клеммы аккумулятора, потому что провода перегреваются от сильного тока.

Если вы посмотрите на бесщеточный мотор, вы увидите, что это не что иное, как катушки провода. Так почему же эти двигатели не «замыкают» силовые провода? Чем это отличается от замыкания клемм аккумулятора? Как регулируется ток при работе двигателя?

Эти провода образуют катушки, поэтому они длинные . Каждый бит провода имеет некоторое сопротивление, и все эти биты провода в конец приводят к достаточно значительному сопротивлению, чтобы не выглядеть как «короткое замыкание».

Эти провода, закороченные на источнике напряжения, как раз и являются источником тока останова двигателя. Это просто напряжение, приложенное к катушкам, деленное на их сопротивление.

Когда двигатель работает, присутствует другой эффект. Двигатель фактически действует как генератор, так что вращение в прямом направлении вызывает напряжение на катушках. Это напряжение противоположно тому, которое подается внешним источником питания. Следовательно, ток через двигатель представляет собой напряжение питания за вычетом этой обратной ЭДС, создаваемой двигателем, действующим в качестве генератора, и этот результат делится на сопротивление катушки. Чем быстрее двигатель вращается, тем меньше ток, потому что более высокая противо-ЭДС вычитается из напряжения возбуждения.

Этот эффект обратной ЭДС также ограничивает максимальную скорость двигателя. На некоторой скорости внутренняя ЭДС, создаваемая внутри, отменяет приложенное напряжение, и ничего не остается приводящим в движение двигатель. Конечно, он не будет вращаться на этой скорости, так как его больше ничто не ведет, но он работает на немного более низкой скорости, если ничто не загружает двигатель.

«Короткое замыкание» - это соединение с низким сопротивлением и низкой индуктивностью. Катушка двигателя представляет собой соединение с умеренным сопротивлением и высокой индуктивностью. Индуктивность снижает скорость, с которой ток увеличивается с 0 (в начальный момент подключения), а сопротивление ограничивает максимальный ток, который может протекать. Таким образом, даже если у вас есть катушка двигателя непосредственно через батарею, пока соединение не поддерживается очень долго, нет возможности для тока, проходящего через него, выйти из-под контроля.

Вы упоминаете бесщеточный станок. Для этого требуется форма возбуждения переменного тока (инвертор, контроллер и т. Д.). Возьмите однофазную бесщеточную машину постоянного тока (тот же аргумент для однофазного BLAC, или многофазного ...)

Если бы вы взяли батарею и подключили ее непосредственно к фазам этой бесщеточной машины, произошло бы несколько вещей

1. Моментально статор станка будет выглядеть как разомкнутая цепь, так как по сути это индуктор реального мира: R + L (для индуктивности линии 100 мкГн может быть 0,1R)

2. Ток будет расти в соответствии с V = L ди / дт

3. Как только ток течет, возникает поток воздушного зазора ротора, который, в свою очередь, создает крутящий момент на роторе, и он поворачивается (если он не выровнен) и, по существу, блокирует ротор.

4. В зависимости от других соображений необходимо отметить несколько других интересных моментов. Предел тока будет основан на сопротивлении эквивалентной серии вашего источника плюс сопротивление обмоток. Теперь статор действует как действительно хороший радиатор, поэтому примите это во внимание.

   4а. Если устойчивый ток короткого замыкания является значением, которое машина может выдержать, то она будет сидеть там, создавая крутящий момент на своем валу

   4b. Если, однако, это не так (более чем вероятно, для чего-либо от небольшой батареи ...), обмотки статора будут нагреваться, и изоляция сломается, закоротит витки, распространятся короткозамкнутые витки, будет короткое замыкание.

Если присутствовал инвертор + контроллер, в зависимости от сложности они могут ШИМ статора до фиксированного уровня тока, чтобы контролировать крутящий момент в пределах, указанных в конструкции машины + инверторы.

Проще говоря, в зависимости от батареи, ее способности к проворачиванию и способности машины выдерживать ток останова, вы не сможете поставить ее прямо на бесщеточную машину по точно таким же причинам.

Теперь, если они были подключены к машине с постоянным током (щетки), ротор начал бы вращаться, и ток будет ограничен из-за коммутации и скорости ротора.

Я думаю, что он пытается понять, почему соприкасающиеся катушки не все короткие. Я полагаю, что ответ, который он ищет, состоит в том, что проволока имеет тонкое полимерное покрытие, прежде чем она будет намотана на ламинаторы статора. Именно это смоляное покрытие удерживает ток, протекающий «по линии» по проводу. Когда бесщеточный двигатель выходит за пределы его текущего номинального значения, он может перегреться и сжечь часть смолы. Когда это происходит, провода теперь могут свободно касаться и обмениваться электронами, и мотор теперь не работает. Это покрытие прозрачное, поэтому, если вы не посмотрите или не поцарапаете его, вы не сможете увидеть, что оно есть.