なぜブラシレスモーターは「ショート」しないのですか?


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学校では、大電流でワイヤが過熱するため、バッテリーの端子を決してショートさせないでください。

ブラシレスモーターを見ると、ワイヤーのコイルにすぎないことがわかります。それでは、なぜこれらのモーターは電力線を「短絡」させないのでしょうか?これはバッテリーの短絡端子とどのように違いますか?モーターが動作しているとき、電流はどのように調整されますか?


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ブラシレスモーターはバッテリーの端子間で直接接続されていません。もしそうなら、彼らは実際に燃え尽きるでしょう。BLDCコントローラーを使用してAC波形(モーター位置でのフィードバックが必要なため、やや複雑なプロセス)を生成します。これは、巻線のインダクタンスからの大きなインピーダンスと、ローターの動きからの逆起電力を検出します。これにより、望ましくない大きな電流が流れるのを防ぎます。
ペリシンチオン14

私は9Vバッテリーで1つを短絡させました。

インダクタが「ショート」しないのはなぜですか?
ニックT 14

回答:


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これらのワイヤはコイルを形成するため、長くなります。ワイヤのすべてのビットにはある程度の抵抗があり、ワイヤの端から端までのすべてのビットは、「ショート」のように見えないほど十分に大きな抵抗になります。

電圧源で短絡されたこれらのワイヤは、モータの失速電流の発生源です。単純にコイルに印加される電圧を抵抗で割ったものです。

モーターが動作しているとき、別の効果があります。モーターは実際には発電機のように動作するため、順方向に回転するとコイルに電圧が発生します。この電圧は、外部電源から印加される電圧に対抗します。したがって、モーターを流れる電流は、電源電圧から、発電機として機能するモーターによって生成されるこの逆起電力を引いたものであり、その結果をコイル抵抗で割ったものです。より高い逆起電力が駆動電圧から差し引かれるので、モーターが高速で回転するほど、電流が少なくなります。

この逆起電力効果は、モーターの最高速度も制限します。ある速度では、内部で生成された逆起電力が印加電圧をキャンセルし、モーターを駆動するものは何も残されません。もちろん、もう何も駆動していないので、その速度で回転することはありませんが、モーターに負荷がかかっていない場合は少し低速で動作します。


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+1ニースでクリア(もちろん)。あなたの説明がブラシ付きモーターにまで及ぶことに注意してください。シーズンの精神と、サイトの残念な国際性では、米国のスペルの(特異な)発生率は無視されます:-)。| うーん-スリップ速度-同期モーターへの脱線のまったく新しい道。番号!止まっている間に:-)。
ラッセルマクマホン

誰がこれを否定したか:あなたは正確に何が間違っている、誤解を招く、または不適切に書かれていると思いますか?
オリンラスロップ

降格しませんでしたが、IMO、2つの効果(ワイヤ抵抗と逆起電力)を提示する順序は少し逆に感じます。私が最初にページを開いたとき、私はあなたの答えの最初の2つの段落しか見ていませんでした
イルマリカロネン14

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「ショート」は、低抵抗、低インダクタンスの接続です。モーターコイルは、中程度の抵抗、高インダクタンスの接続です。インダクタンスにより、電流の流れが 0から(接続の最初の時点で)増加する速度が低下し、抵抗により流れることができる電流の最大量が制限されます。そのため、モーターコイルをバッテリに直接接続していても、接続があまり長く維持されない限り、そこを流れる電流の量が制御不能になる可能性はありません。


ありがとう。同じ説明が変圧器にも当てはまりますか?
user1527227 14

一般に、はい。ただし、トランスには(通常)AC電圧も供給されます。これにより、インダクタンスが回路に与える影響が大きくなります。
イグナシオバスケス-アブラムス14

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あなたはブラシレス機に言及しています。これらには、AC励起(インバーター、コントローラーなど)が必要です。単相ブラシレスDCマシンを使用します(単相BLACまたは多相と同じ引数...)

バッテリーを取り出して、このブラシレスマシンのフェーズに直接接続すると、いくつかのことが起こります

  1. 機械の固定子は、本質的に実世界のインダクタであるため、瞬時に開回路のように見えます:R + L(100uHのラインインダクタンスの場合、0.1R

  2. 電流はV = L di / dtに従って増加します

  3. 電流が流れると、ローターエアギャップフラックスが生成され、ローターにトルクがかかり、回転し(既に調整されていない限り)、本質的にローターをロックします。

  4. 他の考慮事項に応じて、他のいくつかの重要な点に注意する必要があります。電流制限は、ソースの等価直列抵抗に巻線抵抗を加えたものに基づきます。現在、ステータは非常に優れたヒートシンクとして機能するため、それを考慮します。

    4a。定常状態の短絡電流がマシンが許容できる値である場合、シャフトにトルクを生成するためにそこに座ります

    4b。しかし、そうでない場合(小さなバッテリーの場合は...)、固定子巻線が加熱され、絶縁体が破損し、ターンが短絡し、短絡が伝播し、ハードショートします。

インバーター+コントローラーが存在する場合、複雑さに応じて、固定子を固定電流レベルにPWMして、マシン+インバーター設計の範囲内で失速トルクを制御できます。

簡単に言えば、バッテリー、そのクランキング機能、およびマシンのストール電流機能に応じて、まったく同じ理由でブラシレスマシンに直接配置することはできません。

PMDCマシンに接続すると(ブラシ)、ローターが回転を開始し、整流とローター速度のために電流が制限されます


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彼は、触れているコイルがすべて短くならない理由を理解しようとしていると思います。彼が探している答えは、固定子のラミネーションに巻き付けられる前に、ワイヤの樹脂コーティングが薄いということです。電流がワイヤを「インライン」で流れるようにするのは、その樹脂コーティングです。ブラシレスモーターがその定格電流を超えて押し込まれると、過熱して一部の樹脂が焼損する可能性があります。これが発生すると、ワイヤは自由に触れて電子を交換できるようになり、モーターは停止します。このコーティングは透明であるため、近くで見たり、傷を付けたりしない限り、実際にそこにあることがわかりません。


これは実際には問題に対処していません。ワイヤーのエナメル加工は、モーター巻線では一般的であるため、考えられているように思われます。懸念は、コイルの全体的なDC抵抗とモーターの動作に関するものでした。質問は、受け入れられた回答と他のすべての回答を読んだことの両方から、正しいコンテキストで効果的に回答されました。
user2943160 16

これは実際に私の質問の一部でした。THX。
user1527227
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