Bir BLDC motoru necə işləyir: fırçasız DC mühərriklərinin prinsiplərinin ətraflı izahı

Son iki-üç onillikdə, elektron texnologiyanın və daimi maqnit materiallarının davamlı irəliləməsi səbəbindən,Bldc mühərrikləriNiş mühərriklərindən müxtəlif sənaye sahələri üçün əsas güc həllərinə çevrilmişdir.Bldc mühərrikləriYüksək səmərəliliyi, yüksək etibarlılığı və uzun ömrü səbəbindən məişət texnikası, elektrik alətləri, elektrik alətləri, elektrik alətləri və sənaye avtomatlaşdırma avadanlığı da daxil olmaqla tətbiqlərdə geniş istifadə edilmişdir. Bununla belə, BLDC mühərriklərinin əməliyyat prinsipləri hələ də çox insanlara məlum deyil. Bu məqalə Bldc Motors-ın iş prinsipi haqqında nə olduğunu izah edəcək ki, bugünkü elektrik mühəndisliyində bu inanılmaz innovasiyanın daha ətraflı görüntüsünü əldə edə biləsiniz.

Bir BDC motorunun əsas quruluşu

İndi, iş prinsipinə girmədən əvvəl özümüzü əsas quruluşu ilə tanış etməliyik:

Stator: Motorlu mənzilin içərisində sabitlənmiş, ümumiyyətlə laminatlı silikon polad təbəqələrdən ibarətdir və rulonlar bir neçə elektromaqnit dirəyini yaratmaq üçün ətrafında yaralanır.

Rotor: Rotor ümumiyyətlə şafta quraşdırılır və daimi maqnit ehtiva edir. BLDC mühərrikləri daimi maqnitlərin müxtəlif konfiqurasiyaları əsasında bir neçə növdə təsnif edilə bilər.

Hall sensorları: rotorun mövqeyini və elektron idarəetmə sisteminə rəy müəyyənləşdirmək üçün.

Controller: Hall sensorlarından və ya digər rəy mexanizmlərinin rəyinə əsasən stator sarımlarından axan cərəyanın vaxtını təyin edən bir elektron idarəetmə sistemi.

Outrunner Bldc motorlu quruluşunun daxili rotor quruluşundan bənzərsiz olduğunu qeyd etmək lazımdır. Rotor xaricindədir və stator içəridədir. Bu dizayn növü, drone pervanelerin sürücüsündə olduğu kimi yüksək torku tələb edən tətbiqlərdə xüsusilə yayılmışdır.

Elektromaqnetizm prinsipləri: BLDC Motor Əməliyyatının Fondu

Elektromaqnetizmin iki əsas prinsipi bir Bldc motorunun işini müəyyənləşdirir:

Amperanın Qanunu: Cari daşıyıcı bir dirijor maqnit sahəsində olduqda, dirijor bir qüvvəyə məruz qalacaq. Bir Bldc motorunun statoru, bükülmüş mis sarımlardan sonra və bu sarımlar enerjili olduqda, rotorun dairə üçün maqnitləri arasında rotorun dönməsi üçün mexaniki hərəkəti təmin edən bir qüvvə yaratmaq üçün bir maqnit sahəsi yaradır.

Faraday'ın elektromaqnit induksiya qanunu: maqnit sahə xəttlərini kəsdikdə və ya dəyişən maqnit sahəsində olanda bir dirijorda bir elektromotor qüvvəsi bağlanacaq. Sensorsuz nəzarətdə geniş istifadə olunur, burada rotor mövqeyi arxa elektromotiv qüvvələrini ziddiyyət təşkil edir.

Bu prinsiplər sənaye fırçasız mühərriklərin dizaynında tətbiq olunur. Stator sarımları, yüksək səmərəliliyi və sabitliyə nail olmaq üçün rotorun daimi maqnitləri ilə əlverişli elektromaqnit qarşılıqlı əlaqələrin təmin olunması, bu, cari axan cari axan cari axan cari axan cari cərəyanı incə şəkildə tənzimləyərək həyata keçirirlər.

Bir BLDC motorunun kommutasiya prosesi

Bldc motorundakı ən vacib iş mexanizmi elektron kommutasiya adlanır. Fırçasız mühərriklər və ənənəvi fırçalanmış mühərriklər arasında ən vacib və əsas fərq amilidir.

Kommutasiya prinsipi: Kommutasiya, motorun rulonlarına münasibətdə cari axınının istiqamətini dəyişdirmək prosesidir ki, fasiləsiz fırlanma anı yaradan rotor və stator arasında davamlı elektromaqnit qarşılıqlı əlaqəsi ola bilər.

Altı pilləli kommutasiya: BLDC mühərriklərinin ənənəvi idarəetmə üsulu elektrik dövrünü altı addımdan ayırır. Hər addımda, üç mərhələli sarımlardan ikisi güclənir, bir faza sönür.

Hall Sensor Əlaqə: Hall sensorları rotorun daimi maqnitlərinin mövqeyini aşkar etdilər ki, nəzarətçi hansı doqqulmanın enerjili və cari istiqamətdə hansı istiqamətdə olduğunu müəyyənləşdirə bilsin.

Sensorsuz Nəzarət: Daha inkişaf etmiş bir üsul, enerjili mərhələdə arxa elektromotor gücünü izləməklə rotorun mövqeyini müəyyənləşdirməkdir, bu mürəkkəb strategiyanı həyata keçirmək üçün heç bir zalı sensoru tələb olunmur, nəticədə sürücünün daha etibarlılığı ilə nəticələnir.

BIG BLDC Motors, ümumiyyətlə, sine dalğası sürücüsü və ya vektor nəzarəti kimi daha mürəkkəb idarəetmə strategiyalarını, hamar fırlanma anı və daha yüksək səmərəliliy əldə etmək üçün daha mürəkkəb idarəetmə strategiyaları qəbul edir.

Bir BLDC motor sistemindəki nəzarətçinin rolu

BLDC motoru öz üzərində işləyə bilməz və ixtisaslaşdırılmış elektron nəzarətçi ilə birləşdirilməlidir:

Motor sürücüsü: Adətən güc mosfet və ya iGbt-ə əsaslanan üç fazalı körpü inverter nəzarət siqnalına uyğun olaraq cari yolu açan IGBT

MicroController: Mövqe sensorundan siqnallar alır, nəzarət alqoritmlərini yerinə yetirir və güc cihazlarını idarə etmək üçün pwM siqnalları yaradır.

Qapalı Loop Nəzarət: Tətbiq ehtiyacları əsasında dəqiq sürətli idarəetmə və ya mövqe nəzarətini təmin edir.

Təhlükəsiz Qoruma funksiyası: Həddindən artıq qorunma, həddindən artıq dərəcədə qoruma, gərginlik altında qorunma və s.

48V BLDC motor sistemləri üçün tətbiqlər elektrik velosipedlərində, kiçik elektrikli nəqliyyat vasitələrində və bəzi digər sənaye tətbiqlərində geniş yayılmışdır. Onun idarəedicisi və idarəetmə dövrəsi daha yüksək gərginlik və cərəyanlarla mübarizə aparmalı və ümumiyyətlə daha mürəkkəb performans və qorunma funksiyalarına malikdir.

Bldc mühərriklərinin performans xüsusiyyətləri və tətbiqi ssenariləri

İndi Bldc Motor Əməliyyat Prinsiplərini öyrəndikdən sonra onların performans üstünlüklərinə nəzər salaq:

Yüksək effektivlik: fırçalar və komutatorlardan sürtünmə itkisinin olmaması səbəbindən, onların səmərəliliyi ümumiyyətlə 85%, bəzi hallarda 95% -dən yuxarıdır.

Yaxşı sürət torku xüsusiyyətləri: Geniş çeşiddə tork çıxışı təmin edir.

Böyük ömrü: mexaniki taxma elementləri olmadan, ömrü yalnız nəticədə yataklar tərəfindən məhdudlaşır.

Təkmilləşdirilmiş istilik dağılması səmərəliliyi: Daha effektiv istilik yayılması üçün stator sarımları və motorlu mənzil arasında birbaşa əlaqə.

Aşağı səs-küy və elektromaqnit müdaxiləsi: Fırça komutasiyası ilə yaranan qığılcımlar və səs-küy yoxdur.

Xüsusi quruluşuna görə, outrunner Bldc motoru, aşağı sürətlə daha yüksək fırlanma anı, aşağı sürücülər və fanatlar və fanatlar və s. Kimi birbaşa sürücü sistemləri kimi, fırçasız motor, onu avtomatlaşdırma avadanlığı və dəqiq alətlərdə enerji təchizatı seçimini edir.

Bldc mühərriklərinin nəzarət alqoritmləri

Daha inkişaf etmiş müasir BDC idarəetmə texnologiyası bu sadə altı addımlı kommutasiya metodunu üstələdi:

Trapezoidal dalğa nəzarəti: Ən əsas idarəetmə metodu trapezoidal cərəyan dalğa formasıdır. Təcrübə etmək çox sadədir, lakin çox amplitüdün fırlanma anı istehsal edir.

Sinusoidal Nəzarət: Motor torku ripple azalda və daha hamar hala gətirə biləcək sinusoidal cərəyanı ilə motoru idarə etmək.

Sahə yönümlü Nəzarət (FOC): Riyazi bir çevrilmə tətbiq etməklə, 3 fazalı cərəyan, idarəetmə üçün fırlanan koordinat sisteminə, optimal fırlanma anı və enerji səmərəliliyinə aparan şəkildə tərcümə olunur.

Sensor Fusion Technology: Daha yaxşı idarəetmə dəqiqliyi və sağlamlığı üçün çox sayda geribildirim siqnallarını (məsələn, zal sensorları, kodlayıcıları və cari nümunələri) birləşdirir.

Termal idarəetmə, səmərəlilik optimallaşdırılması və dinamik reaksiya, daha mürəkkəb idarəetmə alqoritmləri kimi yüksək güclü tətbiqlərin problemləri səbəbindən ümumiyyətlə Big BLDC mühərrikləri üçün istifadə olunur.

Nəticə: BLDC mühərriklərinin iş prinsipləri və üstünlükləri

Bldc mühərrikləriElektron idarəetmə sistemi vasitəsilə stator sarımlarında cərəyanı dəqiq idarə edin və elektrik enerjisinin mexaniki enerjisinin səmərəli çevrilməsinə nail olmaq üçün rotorun daimi maqnitləri ilə qarşılıqlı əlaqə qurun. Kiçik istehlakçı elektron cihazlarından böyük sənaye avadanlıqlarına qədər, aşağı gərginlikli tətbiqlərdən 48V BLDC motor sistemlərinə, fırçasız DC mühərrikləri, yüksək səmərəli, yüksək etibarlılıq və əla nəzarət performansı ilə müxtəlif sahələrdə texnoloji tərəqqi və enerji səmərəliliyini artırır. Elektron idarəetmə texnologiyasının və daimi maqnit materiallarının davamlı inkişafı ilə, Bldc mühərriklərinin daha geniş tətbiq perspektivi və daha üstün bir performansa sahib olacağını görə bilərik.

Məhsullarımızla maraqlanırsınızsa və ya suallarınız varsa, xahiş edirəm özünüzü pulsuz hiss edinBizimlə əlaqə saxlayınvə 24 saat ərzində sizə cavab verəcəyik.