Kirish
Cho'tkasi bo'lmagan DC (BLDC) dvigatellari o'zlarining ajoyib samaradorligi, uzoq ishlash muddati, yuqori moment va past texnik talablari tufayli turli sanoat ilovalarida tez mashhurlik kasb etmoqda. Ushbu motorlar an'anaviy DC motorlarida joylashgan jismoniy cho'tkalar va kommutatorlarni yo'q qilish uchun doimiy magnitlar va elektron boshqariladigan kommutatsiyadan foydalanadi. Bu yanada ishonchli va samarali vosita dizayniga olib keladi. Ushbu maqolada biz BLDC motorining qanday ishlashini va u qanday boshqarilishini ko'rib chiqamiz.
BLDC motorining asosiy tuzilishi
BLDC dvigateli rotor, stator va o'rashlar to'plamidan iborat. Rotor doimiy magnitlardan iborat bo'lib, vosita markazida joylashgan. Stator rotorni o'rab oladi va aylanadigan magnit maydon hosil qilish uchun ma'lum bir naqshda quvvatlanadigan bir qator sariqlarni o'z ichiga oladi. Rotor bu magnit maydonga ta'sir qilganda, u magnit kuch chiziqlariga moslashish uchun aylanadi.
BLDC dvigateli qanday boshqariladi
BLDC motorlari dvigatelning sariqlariga etkazib beriladigan oqimning vaqtini va polaritesini boshqaradigan elektron sxema bilan boshqariladi. Ushbu sxema odatda vosita boshqaruvchisi deb ataladi. Dvigatel boshqaruvchisi muayyan dasturga qarab turli manbalardan, jumladan, sensorlar, kodlovchi yoki mikroprotsessordan ma'lumot oladi.
Sensorga asoslangan boshqaruv
BLDC motorini boshqarishning keng tarqalgan usullaridan biri sensorga asoslangan boshqaruvdir. Ushbu yondashuv vosita ichida joylashgan Hall-effektli sensorlarning fikr-mulohazalaridan foydalanadi. Hall-effekt sensorlari magnit maydonning kuchi va yo'nalishini o'lchay oladigan kichik elektron qurilmalardir. Oddiy BLDC dvigatelida stator atrofida uchta Hall effektli sensorlar joylashgan. Ushbu datchiklar rotorning yo'nalishini aniqlaydi va vosita boshqaruvchisiga sariqlarni to'g'ri quvvatlantirishga imkon beruvchi ma'lumot beradi.
Dvigatel boshqaruvchisi ushbu fikr-mulohaza ma'lumotlaridan qaysi o'rashni va qachon quvvatlantirishni aniqlash uchun foydalanadi. Sariqlarni ma'lum bir ketma-ketlikda quvvatlantirish orqali rotor bilan o'zaro ta'sir qiluvchi aylanadigan magnit maydon hosil bo'lib, uning aylanishiga olib keladi. Ushbu quvvatlanish ketma-ketligi odatda kommutatsiya deb ataladi.
Sensorsiz boshqaruv
BLDC motorini boshqarishning yana bir usuli - sensorsiz boshqaruv. Ushbu yondashuv rotorning holati va tezligini Hall effektli sensorlarsiz aniqlash uchun motor harakatining matematik modelidan foydalanadi. Sensorsiz boshqaruv sensorga asoslangan boshqaruvga nisbatan arzonligi va ishonchliligi oshishi tufayli tobora ommalashib bormoqda.
Sensorsiz boshqaruv rotor o'rnini hisoblash uchun turli usullardan foydalanadi, jumladan, orqaga EMFni sezish, kuzatuvchiga asoslangan usullar va modelga asoslangan usullar. Orqa-EMF sensori rotor aylanayotganda o'rashlarda paydo bo'ladigan kuchlanishni o'lchashni o'z ichiga oladi. Kuzatuvchiga asoslangan usullar dvigatelning harakatiga qarab rotor o'rnini baholash uchun algoritmdan foydalanadi. Modelga asoslangan usullar kirish oqimlari va kuchlanishlari asosida rotor o'rnini bashorat qilish uchun motorning matematik modelidan foydalanadi.
Impuls kengligi modulyatsiyasi
Amaldagi boshqaruv usulidan qat'i nazar, vosita boshqaruvchisi kirish kuchlanishining impuls kengligini dvigatelning sariqlariga o'zgartirishi kerak. Impuls kengligi modulyatsiyasi (PWM) - bu yuqori chastotada kuchlanishni tezda yoqish va o'chirish orqali dvigatelga beriladigan kuchlanishni tartibga solish usuli.
PWM signalining ish aylanishi vosita uchun qo'llaniladigan o'rtacha kuchlanishni aniqlaydi. PWM signalining ish aylanishini o'zgartirib, vosita boshqaruvchisi vosita tezligini va momentini boshqarishi mumkin. Dvigateldan eshitiladigan shovqinni oldini olish uchun PWM signalining chastotasi odatda bir necha kilogerts ni tashkil qiladi.
BLDC Motors afzalliklari
BLDC motorlari an'anaviy DC motorlar va AC asenkron motorlarga nisbatan ko'plab afzalliklarga ega. Ushbu afzalliklardan ba'zilari quyidagilardan iborat:
1. Yuqori samaradorlik
2. Uzoq ishlash muddati
3. Yuqori moment zichligi
4. Kam texnik talablar
5. Aniq tezlik va momentni nazorat qilish
6. Jim ish
7. Yilni va engil dizayn
BLDC Motors ilovalari
BLDC motorlari ko'plab afzalliklari tufayli turli sanoat va tijorat ilovalarida keng qo'llaniladi. BLDC motorlarining eng keng tarqalgan qo'llanilishiga quyidagilar kiradi:
1. Elektr transport vositalari
2. HVAC tizimlari
3. Sanoatni avtomatlashtirish
4. Robototexnika
5. Tibbiy asboblar
6. Maishiy texnika
7. Aerokosmik
Xulosa
Xulosa qilib aytganda, BLDC motorlari an'anaviy DC motorlar va AC asenkron motorlarga nisbatan ko'plab afzalliklarga ega. Ushbu motorlar dvigatelning sariqlariga etkazib beriladigan oqimning vaqtini va polaritesini boshqaradigan elektron sxema bilan boshqariladi. BLDC motorlari odatda sensorga asoslangan yoki sensorsiz boshqaruv orqali boshqariladi va dvigatelga berilgan kuchlanishni tartibga solish uchun impuls kengligi modulyatsiyasidan foydalanadi. Ushbu motorlar turli sanoat va tijorat ilovalarida, jumladan elektr transport vositalarida, HVAC tizimlarida, sanoat avtomatlashtirishda va robototexnika sohasida keng qo'llaniladi.