बीएलडीसी मोटर कसे कार्य करते: ब्रशलेस डीसी मोटर्सच्या तत्त्वांचे तपशीलवार स्पष्टीकरण

इलेक्ट्रॉनिक तंत्रज्ञान आणि कायम चुंबक सामग्रीच्या सतत प्रगतीमुळे, गेल्या दोन ते तीन दशकांमध्ये,बीएलडीसी मोटर्सविविध उद्योगांसाठी कोनाडा मोटर्सपासून मुख्य प्रवाहातील पॉवर सोल्यूशन्समध्ये रूपांतरित झाले आहे.बीएलडीसी मोटर्सघरगुती उपकरणे, उर्जा साधने, इलेक्ट्रिक वाहने आणि औद्योगिक ऑटोमेशन उपकरणांसह उच्च कार्यक्षमता, उच्च विश्वसनीयता आणि दीर्घ आयुष्यामुळे अनुप्रयोगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापर केला गेला आहे. तरीही, बीएलडीसी मोटर्सची ऑपरेटिंग तत्त्वे अद्याप बर्‍याच व्यक्तींना माहित नाहीत. हा लेख बीएलडीसी मोटर्सच्या कार्यरत तत्त्वाबद्दल आपल्याला जे काही जाणवेल ते स्पष्ट करेल जेणेकरुन आपल्याला सध्याच्या इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीमध्ये या अविश्वसनीय नावीन्यपूर्णतेबद्दल अधिक तपशीलवार दृश्य मिळू शकेल.

बीएलडीसी मोटरची मूलभूत रचना

आता, कार्यरत तत्त्वामध्ये जाण्यापूर्वी आपण स्वत: ला त्याच्या मूलभूत संरचनेसह परिचित केले पाहिजे:

स्टेटरः मोटर हाऊसिंगच्या आत निश्चित, ते सामान्यत: लॅमिनेटेड सिलिकॉन स्टीलच्या चादरीने बनलेले असते आणि कित्येक इलेक्ट्रोमॅग्नेट पोल तयार करण्यासाठी कॉइल्स त्याच्याभोवती जखमेच्या असतात.

रोटर: रोटर सहसा शाफ्टवर बसविला जातो आणि त्यात कायम मॅग्नेट असतात. बीएलडीसी मोटर्सचे कायम मॅग्नेटच्या विविध कॉन्फिगरेशनच्या आधारे अनेक वाणांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते.

हॉल सेन्सर: रोटरची स्थिती आणि इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणालीला अभिप्राय निश्चित करण्यासाठी.

कंट्रोलर: हॉल सेन्सर किंवा इतर अभिप्राय यंत्रणेच्या अभिप्रायाच्या आधारे स्टेटर विंडिंग्जमधून वाहणारी वर्तमान वेळ निश्चित करणारी इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली.

हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की आऊटर्नर बीएलडीसी मोटर स्ट्रक्चर अंतर्गत रोटर स्ट्रक्चरपासून अद्वितीय आहे. रोटर बाहेर आहे आणि स्टेटर आत आहे. ड्रोन प्रोपेलर्सच्या ड्राईव्हप्रमाणेच या प्रकारच्या डिझाइनमध्ये विशेषत: अनुप्रयोगांमध्ये उच्च टॉर्कची आवश्यकता असते.

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझमची तत्त्वे: बीएलडीसी मोटर ऑपरेशनचा पाया

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझमची दोन मूलभूत तत्त्वे बीएलडीसी मोटरचे ऑपरेशन निश्चित करतात:

अ‍ॅम्पेअरचा कायदा: जेव्हा वर्तमान वाहून नेणारे कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्रात असेल तेव्हा कंडक्टरला एका शक्तीचा सामना करावा लागतो. बीएलडीसी मोटरचे स्टेटर कॉईल्ड कॉपर विंडिंग्जचे बांधकाम केले जाते आणि या विंडिंग्जला उत्साही झाल्यावर ते एक चुंबकीय क्षेत्र तयार करतात जे रोटरच्या कायमस्वरुपी मॅग्नेट्समध्ये रोटरला वळण्यासाठी यांत्रिक हालचाल प्रदान करते.

फॅराडेच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनचा कायदा: चुंबकीय क्षेत्राच्या ओळी कापून किंवा बदलत्या चुंबकीय क्षेत्रात असताना इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स कंडक्टरमध्ये प्रेरित केले जाईल. हे सेन्सॉरलेस कंट्रोलमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते, जेथे रोटरची स्थिती बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह सैन्यास संवेदना करून आढळते.

ही तत्त्वे औद्योगिक ब्रशलेस मोटर्सच्या डिझाइनमध्ये लागू केली जातात. उच्च कार्यक्षमता आणि स्थिरता मिळविण्यासाठी रोटरच्या कायम मॅग्नेटसह अनुकूल इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक संवाद सुनिश्चित करून स्टेटर विंडिंग्जमधून वाहणा current ्या वर्तमानाचे बारीक नियमन करून ते हे साध्य करतात.

बीएलडीसी मोटरची प्रवासी प्रक्रिया

बीएलडीसी मोटरमधील सर्वात महत्वाच्या कार्यरत यंत्रणेस इलेक्ट्रॉनिक कम्युटेशन म्हणतात. ब्रशलेस मोटर्स आणि पारंपारिक ब्रश केलेल्या मोटर्समधील हे सर्वात महत्वाचे आणि मुख्य फरक घटक आहे.

कम्युटेशनचे तत्त्व: कम्युटेशन ही मोटरच्या कॉइल्सच्या संदर्भात सध्याच्या प्रवाहाची दिशा बदलण्याची प्रक्रिया आहे जेणेकरून रोटर आणि स्टेटर दरम्यान सतत इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक परस्परसंवाद अस्तित्वात असू शकेल, जे सतत टॉर्क तयार करते.

सहा-चरण प्रवासः बीएलडीसी मोटर्सची पारंपारिक नियंत्रण पद्धत विद्युत चक्र सहा चरणांमध्ये विभागते. प्रत्येक चरणात, तीन-चरणांपैकी दोनपैकी दोन जण समर्थित असतात, तर एक टप्पा बंद आहे.

हॉल सेन्सर अभिप्राय: हॉल सेन्सर रोटरच्या कायम मॅग्नेटची स्थिती शोधतात, जेणेकरून नियंत्रक कोणत्या वळणात उत्साही व्हावे आणि सध्याची दिशा निर्धारित करू शकेल.

सेन्सरलेस कंट्रोल: एक अधिक प्रगत पद्धत म्हणजे रोटरची स्थिती निश्चित करणे म्हणजे एनर्जीइज्ड टप्प्यात बॅक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सचे निरीक्षण करून, या जटिल रणनीतीची अंमलबजावणी करण्यासाठी कोणत्याही हॉल सेन्सरची आवश्यकता नाही, परिणामी ड्राइव्हची अधिक विश्वासार्हता.

बिग बीएलडीसी मोटर्स सामान्यत: सिन वेव्ह ड्राइव्ह किंवा वेक्टर कंट्रोल सारख्या अधिक जटिल नियंत्रण रणनीतींचा अवलंब करतात, जेणेकरून गुळगुळीत टॉर्क आउटपुट आणि उच्च कार्यक्षमता मिळते.

बीएलडीसी मोटर सिस्टममध्ये कंट्रोलरची भूमिका

बीएलडीसी मोटर स्वतः कार्य करू शकत नाही आणि विशेष इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रकासह एकत्र करणे आवश्यक आहे:

मोटर ड्रायव्हर: सामान्यत: पॉवर एमओएसएफईटी किंवा आयजीबीटीवर आधारित तीन-फेज ब्रिज इन्व्हर्टर जे कंट्रोल सिग्नलनुसार वर्तमान मार्ग स्विच करते

मायक्रोकंट्रोलर: पोझिशन सेन्सरकडून सिग्नल प्राप्त करतात, नियंत्रण अल्गोरिदम करतात आणि पॉवर डिव्हाइस चालविण्यासाठी पीडब्ल्यूएम सिग्नल व्युत्पन्न करतात.

बंद-लूप नियंत्रण: अनुप्रयोगाच्या गरजेनुसार अचूक गती नियंत्रण किंवा स्थिती नियंत्रण प्रदान करते.

सुरक्षित संरक्षण कार्य: जास्त प्रमाणात संरक्षण, अति-तापमान संरक्षण, व्होल्टेज संरक्षण इ.

48 व्ही बीएलडीसी मोटर सिस्टमसाठी अनुप्रयोग इलेक्ट्रिक सायकली, लहान इलेक्ट्रिक वाहने आणि काही इतर औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये व्यापक आहेत. त्याच्या नियंत्रक आणि हाताळणी सर्किटरीला उच्च व्होल्टेज आणि प्रवाहांचा सामना करण्याची आवश्यकता असते आणि सामान्यत: कार्यक्षमता आणि संरक्षण कार्यांचा अधिक जटिल संच असतो.

बीएलडीसी मोटर्सची कार्यक्षमता वैशिष्ट्ये आणि अनुप्रयोग परिस्थिती

आता बीएलडीसी मोटर ऑपरेशन तत्त्वे शिकल्यानंतर त्यांच्या कामगिरीच्या फायद्यांकडे पाहूया:

उच्च कार्यक्षमता: ब्रशेस आणि कम्युटेटरकडून घर्षण तोटा नसल्यामुळे, त्यांची कार्यक्षमता सामान्यत: 85% पेक्षा जास्त आहे, अगदी काही प्रकरणांमध्ये 95% पेक्षा जास्त.

चांगली स्पीड-टॉर्क वैशिष्ट्ये: टॉर्क आउटपुटची विस्तृत श्रेणी प्रदान करते.

ग्रेटर लाइफस्पॅन: मेकॅनिकल वेअर घटकांशिवाय, आयुष्य फक्त शेवटी बीयरिंगद्वारे मर्यादित होते.

सुधारित उष्णता अपव्यय कार्यक्षमता: अधिक प्रभावी उष्णता नष्ट होण्याकरिता स्टेटर विंडिंग्ज आणि मोटर हाऊसिंग दरम्यान थेट संपर्क.

कमी आवाज आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप: ब्रश कम्युटेशनद्वारे कोणतेही स्पार्क्स आणि आवाज तयार होत नाहीत.

त्याच्या विशेष संरचनेमुळे, आऊट्रानर बीएलडीसी मोटर कमी वेगाने उच्च टॉर्क प्रदान करण्यास अधिक सक्षम आहे, त्यांना ड्रोन प्रोपेलर्स आणि चाहते इत्यादी थेट ड्राईव्ह सिस्टमसाठी योग्य बनते, स्थिरता आणि टिकाऊपणाच्या फायद्यांसह, ब्रशलेस मोटर ऑटोमेशन उपकरणे आणि अचूक साधनांमध्ये वीजपुरवठा करण्याची निवड करते.

बीएलडीसी मोटर्सचे नियंत्रण अल्गोरिदम

अधिक विकसित आधुनिक बीएलडीसी नियंत्रण तंत्रज्ञानाने या सोप्या सहा-चरण प्रवासाच्या पद्धतीपेक्षा मागे टाकले आहे:

ट्रॅपेझॉइडल वेव्ह कंट्रोल: सर्वात मूलभूत नियंत्रण पद्धत म्हणजे ट्रॅपेझॉइडल चालू वेव्हफॉर्म. हे सराव करणे सोपे आहे परंतु सिंहाचा मोठेपणाचे टॉर्क लहरी तयार करते.

साइनसॉइडल कंट्रोल: साइनसॉइडल करंटद्वारे मोटर चालविणे, जे मोटर टॉर्क रिपल कमी करू शकते आणि चालू असलेल्या नितळ बनवू शकते.

फील्ड-ओरिएंटेड कंट्रोल (एफओसी): गणिताचे परिवर्तन लागू करून, 3-फेज करंट नियंत्रणासाठी फिरणार्‍या समन्वय प्रणालीमध्ये अनुवादित केले जाते, ज्यामुळे इष्टतम टॉर्क नियंत्रण आणि उर्जा कार्यक्षमता होते.

सेन्सर फ्यूजन तंत्रज्ञान: चांगल्या नियंत्रण अचूकतेसाठी आणि मजबुतीसाठी एकाधिक अभिप्राय सिग्नल (उदा. हॉल सेन्सर, एन्कोडर आणि वर्तमान सॅम्पलिंग) समाकलित करते.

थर्मल मॅनेजमेंट, कार्यक्षमता ऑप्टिमायझेशन आणि डायनॅमिक प्रतिसाद यासारख्या उच्च-शक्ती अनुप्रयोगांमधील आव्हानांमुळे, अधिक अत्याधुनिक नियंत्रण अल्गोरिदम सामान्यत: मोठ्या बीएलडीसी मोटर्ससाठी वापरले जातात.

निष्कर्ष: बीएलडीसी मोटर्सचे कार्यरत तत्त्वे आणि फायदे

BLDC motors इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल सिस्टमद्वारे स्टेटर विंडिंग्जमधील प्रवाहावर अचूकपणे नियंत्रण ठेवा आणि यांत्रिक उर्जामध्ये विद्युत उर्जेचे कार्यक्षम रूपांतरण साध्य करण्यासाठी रोटरच्या कायम मॅग्नेटशी संवाद साधा. लहान ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांपासून मोठ्या औद्योगिक उपकरणांपर्यंत, कमी-व्होल्टेज अनुप्रयोगांपासून ते 48 व्ही बीएलडीसी मोटर सिस्टम, ब्रशलेस डीसी मोटर्स, त्यांची उच्च कार्यक्षमता, उच्च विश्वसनीयता आणि उत्कृष्ट नियंत्रण कामगिरीसह, विविध उद्योगांमध्ये तंत्रज्ञानाची प्रगती आणि उर्जा कार्यक्षमता सुधारणे आहेत. इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण तंत्रज्ञान आणि कायमस्वरुपी चुंबकीय सामग्रीच्या सतत विकासासह, आम्ही हे सांगू शकतो की बीएलडीसी मोटर्समध्ये विस्तृत अनुप्रयोग प्रॉस्पेक्ट आणि अधिक उत्कृष्ट कामगिरी असेल.

आपल्याला आमच्या उत्पादनांमध्ये स्वारस्य असल्यास किंवा काही प्रश्न असल्यास, कृपया मोकळ्या मनानेआमच्याशी संपर्क साधाआणि आम्ही 24 तासांच्या आत आपल्याला उत्तर देऊ.