menuordersearch
evparts.ir

موتورهای DC بدون جاروبک ,

۱۳۹۹/۹/۸ شنبه
(11)
(0)
موتورهای DC بدون جاروبک
موتورهای DC بدون جاروبک

موتورهای DC بدون جاروبک

 

درک اصل و کاربرد موتورهای با بازده بالا

 

یک موتور، انرژی الکتریکی عرضه شده را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. انواع مختلفی از موتورها معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند. در این میان موتورهای DC بدون جاروبک (BLDC) دارای راندمان بالا و قابلیت کنترل عالی هستند و در بسیاری از برنامه ها به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. موتور BLDC نسبت به انواع دیگر موتور دارای مزایای صرفه جویی در مصرف انرژی است.

 

موتورها: ماشین های تحویل نیرو

 

هنگامی که مهندسان با چالش طراحی تجهیزات الکتریکی برای انجام کارهای مکانیکی روبرو می شوند ، ممکن است در مورد چگونگی تبدیل سیگنال های الکتریکی به انرژی فکر کنند. بنابراین محرک ها و موتورها از جمله دستگاه هایی هستند که سیگنال های الکتریکی را به حرکت تبدیل می کنند. موتورها انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند.

ساده ترین نوع موتور ، موتور DC جاروبک دار است. در این نوع موتورها جریان الکتریکی از سیم پیچهایی عبور می کند که در یک میدان مغناطیسی ثابت قرار گرفته اند. جریان باعث تولید میدان های مغناطیسی در سیم پیچ می شود. این باعث چرخش مجموعه سیم پیچ می شود ، زیرا هر سیم پیچ از قطب مشابه رانده شده و به سمت قطب دیگر از میدان ثابت کشیده می شود. برای حفظ چرخش ، لازم است که جریان به طور مداوم معکوس شود - به طوری که قطب های سیم پیچ به طور مداوم جابجا می شوند ، و باعث می شود که سیم پیچ ها "برعکس" قطب های ثابت را "تعقیب" کنند. برق سیم پیچ ها از طریق جاروبک های رسانای ثابت که با یک سوئیچ چرخان تماس دارند تامین می شود. چرخش کموتاتور است که باعث برگشت جریان از طریق سیم پیچ می شود. کموتاتور و جاروبک اجزای اصلی متمایز کننده موتور DC جاروبک دار از سایر موتورها هستند. شکل 1 اصل کلی موتور جاروبک دار را نشان می دهد.

نحوه کار موتور های DCنحوه عملکرد موتور DC براش جاروبک دار

انواع متداول موتور

 

موتورها با توجه به نوع توان آنها AC یا DC و روش آنها برای تولید چرخش متفاوت هستند (شکل 2). در ادامه، ما مختصراً به ویژگی ها و کاربردهای هر نوع نگاه می کنیم.

 

انواع موتورهای الکتریکیانواع متداول موتور الکتریکی

موتورهای DC جاروبک دار، دارای طراحی ساده و کنترل آسان است. به طور گسترده ای برای باز و بسته کردن سینی های دیسک استفاده می شود. در اتومبیل ها اغلب برای جمع کردن، کشیدن و قرار دادن شیشه های جانبی با انرژی الکتریکی استفاده می شوند. هزینه پایین این موتورها آنها را برای مصارف مختلف مناسب می کند.  ایراد کار این است که در اثر تماس مداوم جاروبک ها و کموتاتور امکان ایجاد جرقه وجود دارد و موجب فرسایش می شود. برای همین نیاز به تعویض مکرر و نگهداری دوره ای دارد.

 

یک موتور پله ای (Stepper) توسط پالس ها حرکت می کند. با هر پالس از یک زاویه خاص (گام) می چرخد. از آنجا که چرخش دقیقاً توسط تعداد پالس های دریافتی کنترل می شود، از این موتورها به طور گسترده ای برای اجرای تنظیمات موقعیتی استفاده می شود. برای مثال ، برای کنترل تغذیه کاغذ در دستگاههای نمابر و چاپگرها اغلب از آنها استفاده می شود. از آنجا که این دستگاه ها کاغذ را در مراحل ثابت تغذیه می کنند،  با تعداد مراحل ارتباط دارند. مکث را نیز می توان به راحتی کنترل کرد. با قطع سیگنال پالس چرخش موتور بلافاصله متوقف می شود.

 

در موتورهای سنکرون (Synchronous)، چرخش همزمان با فرکانس جریان تغذیه می باشد. این موتورها اغلب برای راه اندازی سینی های چرخان در اجاق های مایکروویو استفاده می شوند. می توان از چرخ دنده های کاهشی در واحد موتور برای دستیابی به سرعت چرخشی مناسب برای گرم کردن غذا استفاده کرد.

 

در موتورهای القایی (Induction) نیز سرعت چرخش با فرکانس متفاوت است. اما حرکت همزمان نیست. در گذشته ، این موتورها اغلب در فن های برقی و ماشین لباسشویی استفاده می شد.

 

انواع مختلفی موتور با کاربرد مشترک وجود دارد. در این نوشته، ما به مزایا و کاربردهای موتورهای DC    بدون جاروبک می پردازیم.

 

چرا موتورهای BLDC می چرخند؟

 

همانطور که از نام آنها پیداست، موتورهای BLDC از جاروبک استفاده نمی کنند. در موتورهای جاروبک دار، جاروبک ها جریان را از طریق کموتاتور به داخل سیم پیچ های روتور می رساند. بنابراین چگونه یک موتور بدون جاروبک جریان را به سیم پیچ های روتور منتقل می کند؟

در اصل اینطوری کار نمی کند. زیرا سیم پیچ ها روی روتور قرار ندارند. در عوض، روتور یک آهن ربا دائمی است. سیم پیچ ها نمی چرخند، بلکه در جای خود بر روی استاتور ثابت می شوند. از آنجا که سیم پیچ ها حرکت نمی کنند، دیگر نیازی به جاروبک و کموتاتور نیست. (شکل 3 را ببینید)

نحوه کار موتورهای BLDCچرا موتورهای BLDC می چرخند

در موتور جاروبک دار، چرخش با کنترل میدان های مغناطیسی تولید شده توسط سیم پیچ های روتور حاصل می شود. در حالی که میدان مغناطیسی تولید شده توسط آهنرباهای ساکن، ثابت می ماند. برای تغییر سرعت چرخش، ولتاژ سیم پیچ ها تغییر داده می شود. در موتور BLDC، آهن ربای دائمی است که می چرخد. چرخش با تغییر جهت میدان های مغناطیسی تولید شده توسط سیم پیچ های ثابت، به دست می آید. برای کنترل چرخش، مقدار و جهت جریان داخل این سیم پیچ ها تنظیم می شود.

 

مزایای موتورهای BLDC

 

یک موتور BLDC با سه سیم پیچ روی استاتور دارای شش سیم برق (دو سیم به هر سیم پیچ) برای این سیم پیچ ها است. در بیشتر پیاده سازی ها، سه سیم از این سیمها بهم متصل می شوند، سه سیم باقیمانده از بدنه موتور امتداد می یابند (به جای دو سیم از موتور براش  (جاروبک دار)ک ه قبلاً توضیح داده شد). سیم کشی در حالت موتور BLDC پیچیده تر از اتصال ساده ترمینال های مثبت و منفی پیل برق است. ما در جلسه دوم این سری با دقت بیشتری به نحوه کار این موتورها خواهیم پرداخت. در ادامه، با بررسی مزایای موتورهای BLDC نتیجه خواهیم گرفت.

یک مزیت بزرگ بهره وری است، زیرا این موتورها می توانند با حداکثر نیروی چرخش (گشتاور) به طور مداوم کنترل شوند. در مقابل، موتورهای براش فقط در نقاط معینی از چرخش به حداکثر گشتاور می رسند. برای اینکه یک موتور جاروبک دار همان گشتاور مدل بدون جاروبک را داشته باشد، باید از آهن ربا بزرگتری استفاده کند. به همین دلیل است که حتی موتورهای کوچک BLDC نیز می توانند قدرت قابل توجهی را تحویل دهند.

دومین مزیت بزرگ که مربوط به مورد اول می باشد، قابلیت کنترل است. موتورهای BLDC را می توان با استفاده از مکانیزم های بازخورد کنترل کرد تا دقیقاً گشتاور و سرعت چرخش مورد نظر را تحویل دهند. کنترل دقیق به نوبه خود باعث کاهش مصرف انرژی و تولید گرما می شود. در مواردی که موتورها با باتری کار می کنند، عمر باتری را افزایش می دهد.

موتورهای BLDC به دلیل نداشتن جاروبک، از دوام بالا و تولید سر و صدای کم الکتریکی نیز برخوردار هستند. در استفاده از موتورهای جاروبک دار، جاروبک و کموتاتور در اثر تماس مداوم متحرک فرسوده می شوند و همچنین جرقه هایی را ایجاد می کنند. سر و صدای برق، به ویژه نتیجه جرقه های شدیدی است که به خاطر عبور جاروبک از شکاف کموتاتور ایجاد می شود. برای همین موتورهای BLDC اغلب در مواردی که جلوگیری از نویز برق مهم است، ترجیح داده می شوند.

 

کاربردهای ایده آل برای موتورهای BLDC

 

گفتیم موتورهای BLDC از راندمان و قابلیت کنترل بالایی برخوردار هستند و عمر آنها طولانی است. خوب برای چه کاری خوب هستند؟ به دلیل کارآیی و طول عمر بالا، به طور گسترده ای در دستگاه هایی که به طور مداوم کار می کنند مورد استفاده قرار می گیرد. مدت هاست که در ماشین های لباسشویی، تهویه مطبوع و سایر لوازم برقی مصرفی استفاده می شود. بهره وری بالای موتور بدون جاروبک به کاهش قابل توجهی در مصرف برق کمک کرده است. این امر موجب شده اخیرا طرفداران زیادی داشته باشد.

آنها همچنین برای راه اندازی جاروبرقی  استفاده می شوند. در یک حالت، تغییر در برنامه کنترل منجر به جهش زیادی در سرعت چرخش می شود. نمونه ای از قابلیت کنترل فوق العاده ای که توسط این موتورها ارائه می شود.

موتورهای BLDC همچنین برای چرخش درایوهای هارد دیسک مورد استفاده قرار می گیرند، جایی که دوام آنها باعث می شود که درایوها در طولانی مدت به طور قابل اعتمادی کار کنند. در حالی که راندمان انرژی آنها به کاهش انرژی کمک می کند. جایی که این موضوع اهمیت بیشتری پیدا می کند.

 

استفاده گسترده تر از موتورهای BLDC در آینده

 

انتظار می رود در آینده شاهد استفاده موتورهای BLDC در طیف وسیعی از برنامه ها باشیم. به عنوان مثال ، آنها احتمالاً به طور گسترده ای در راه اندازی ربات های خدماتی (ربات های کوچکی که در زمینه های دیگری غیر از تولید کار می کنند) مورد استفاده قرار می گیرند. ممکن است تصور شود که موتورهای پله ای (Stepper Motor) در این نوع برنامه ها، جایی که می توان از پالس ها برای کنترل دقیق موقعیت استفاده کرد، مناسب ترند. اما موتورهای BLDC برای کنترل نیرو مناسب تر می باشند. در حالی که با یک موتور پله ای، نگه داشتن موقعیت سازه ای مانند بازوی ربات نیاز به جریان نسبتاً بزرگ و مداوم دارد. با وجود یک موتور BLDC، متناسب با نیروی خارجی امکان کنترل کارآمدتر وجود دارد. همچنین موتورهای BLDC ممکن است جایگزین موتورهای dc جاروبک دار ساده در گاری های گلف و چرخ دستی های حرکتی شوند. علاوه بر کارایی بهتر، موتورهای BLDC می توانند کنترل دقیق تری را ارائه دهند. که به نوبه خود می تواند عمر باتری را بیشتر کند.

موتورهای BLDC برای هواپیماهای بدون سرنشین نیز ایده آل هستند. توانایی آنها در ارائه کنترل دقیق، آنها را به ویژه برای هواپیماهای بدون سرنشین چند موتور مناسب می کند. جایی که وضعیت هواپیمای بدون سرنشین با کنترل دقیق سرعت چرخش هر روتور کنترل می شود.

در این نوشتار، دیدیم چگونه موتورهای BLDC بهره وری، کنترل پذیری و طول عمر بسیار خوبی ارائه می دهند. اما کنترل دقیق و مناسب برای استفاده کامل از پتانسیل این موتورها ضروری است.

لینک اصلی مقاله

منبع:  وب سایت enesas.com

مقالات مرتبط

نقشه سیمکشی دوچرخه برقی

نقشه سیمکشی دوچرخه برقی
سه شنبه ۷ بهمن ۱۳۹۹

دوچرخه برقی شامل موتور، کنترلر، دسته گاز، نمایشگر، دسته ترمز و سنسور پدال می باشد. جهت نصب و راه اندازی دوچرخه برقی و اتصال درست سیم و کانکتورها به یکدیگر مطابق با عکس اقدام به نصب فرمایید.

تست سنسور اثر هال موتور براشلس

تست سنسور اثر هال موتور براشلس
سه شنبه ۷ بهمن ۱۳۹۹

در موتور های جریان مستقیم بدون جاروبک (Brush-less DC) سنسور اثر هال بجای یک جابجاگر مکانیکی "commutator" و جاروبکها "Brushes" استفاده می شود.
جهت تست سنسورهای اثر هال به ترتیب زیر عمل نمایید.

تست سلامت ماسفت های کنترلر موتور براشلس

تست سلامت ماسفت های کنترلر موتور براشلس
سه شنبه ۷ بهمن ۱۳۹۹

برای این تست شما باید اتصال کوتاه بین هر سه فاز با منفی سیستم و مثبت سیستم را چک کنید . در کل 6 حالت باید تست شود ( اتصال کوتاه بین هر سه فاز و منفی و اتصال کوتاه بین هر سه فاز و مثبت) . برای این تست روشن بودن کنترلر ( وصل کردن به منبع تغذیه) لزومی ندارد .در هر یک از حالت های فوق مولتی متر باید مقدار قابل توجهی مقاومت نشان دهد ، مطمئن شوید اتصال پراب و سر سیم ها به خوبی برقرار می شود.

نقشه auto cad انواع هاب موتور

نقشه auto cad انواع هاب موتور
سه شنبه ۷ بهمن ۱۳۹۹

از این قسمت شما میتوانید فایل CAD انواع هاب موتور را دانلود نمایید

نحوه تغییر جهت چرخش موتور براشلس

نحوه تغییر جهت چرخش موتور براشلس
سه شنبه ۷ بهمن ۱۳۹۹

جهت تغییر جهت چرخش موتور براشلس از حالت استاندارد به معکوس به دو صورت زیر عمل نمائید:

نحوه کار و کنترل موتورهای BLDC

نحوه کار و کنترل موتورهای BLDC
سه شنبه ۷ بهمن ۱۳۹۹

درک اصول و کاربردهای موتورهای با بازده بالا
موتورهای BLDC به دلیل توانایی ارائه کارایی بالا در یک پکیج کوچک، طول عمر بالا و همچنین قابلیت کنترل عالی مورد توجه بسیاری قرار گرفته اند. در ادامه چگونگی کنترل آنها برای موثرترین نتیجه را بررسی میکنیم.

نظرات کاربران
*نام و نام خانوادگی
* پست الکترونیک
* متن پیام

بستن
*نام و نام خانوادگی
* پست الکترونیک
* متن پیام

0 نظر