עִברִית
קימוט בצורת הגל הנוכחי של מנוע DC ללא מברשות (BLDC) מתרחש עקב תהליך המעבר והמאפיינים המובנים של פעולת מנוע BLDC . תופעה זו נצפית לעתים קרובות במהלך החלפת שלבים כאשר המנוע עובר בין ערכות פיתול שונות.
מנועי BLDC משתמשים בקומוטציה אלקטרונית, כאשר הזרם מועבר בין פיתולי סטטור שונים בהתבסס על מיקום הרוטור. במהלך המעבר הזה, הזרם משנה לרגע כיוון או גודל, מה שגורם להפרעה קלה או קיפול בצורת הגל הנוכחית.
כאשר הרוטור נע, הבקר מעביר את הזרם משלב אחד לאחר.
רגע המעבר הזה יוצר תקופה חולפת שבה הזרם אינו עוקב אחר מסלול חלק לחלוטין, מה שמוביל לקיפול.
השראות של פיתולי הסטטור מתנגדת לשינויים פתאומיים בזרם. כאשר מתרחשת התמורה, הזרם בפיתול שמכבה אינו יורד מיד לאפס, בעוד שלזרם בפיתול הבא לוקח זמן קצר להצטבר. עיכוב זה בהתאמת הזרם תורם לקיפול הנצפה בצורת הגל.
השראות המנוע מחליקה את הזרם אך מציגה פיגור במהלך מעברי פאזה.
זה גורם לקיפול גלוי כאשר הזרם מסתגל לפיתול החדש.
כשהרוטור מסתובב, הוא מייצר EMF אחורי שמתנגד למתח המופעל. במהלך מעברי פאזה, ה-EMF האחורי מקיים אינטראקציה עם תהליך ההעברה, וגורם לשינויים קלים בצורת הגל הנוכחית.
Back EMF משפיע על הקצב שבו הזרם עולה או יורד במהלך החלפת פאזה.
אינטראקציה זו גורמת לאי-לינאריות בצורת הגל הנוכחית, ויוצרת את הקינק.
התקני המיתוג (בדרך כלל MOSFETs או IGBTs) המשמשים במהפך אינם מתחלפים באופן מיידי. יש זמן מת קצר בין כיבוי שלב אחד להפעלה לאחר. במהלך מרווח זה:
דעיכה שוטפת מהפיתול הקודם והצטברות בחפיפה של הפיתול הבאה, מה שמוביל לחוסר איזון.
התגובה המושהית מציגה קינק בצורת הגל הנוכחית.
קיבול טפילי והאינטראקציה בין אלמנטים אינדוקטיביים במנוע ובמערכת ההנעה עלולים לגרום לתנודות קלות במהלך החלפת פאזה. תנודות אלו מתבטאות כקיפולים קטנים בצורת הגל הנוכחית.
בעוד שקיפול בצורת הגל הנוכחי הוא נורמלי, עיוות מוגזם עלול להוביל ל:
יעילות מופחתת: תמורה לא נכונה עלולה לגרום לאובדן כוח מוגבר.
EMI גבוה יותר (הפרעות אלקטרומגנטיות): קינקים תורמים לרעש ו-EMI, שעלולים להשפיע על האלקטרוניקה הקרובה.
אדוות מומנט: מעברי זרם לא סדירים יכולים להכניס אדוות מומנט, להפחית את החלקות בפעולת המנוע.
שימוש בטכניקות תמורה מתקדמות כגון PWM (SPWM) או מרחב וקטור PWM (SVPWM) ממזער את ההשפעות של מעברי פאזה פתאומיים.
תדירות מיתוג גבוהה יותר מפחיתה את ההשהיה בין מעברי פאזה, מחליקה את צורת הגל הנוכחית וממזערת את הקיקולים.
הפחתת זמן מת בין אירועי החלפה מבטיחה עיוות מינימלי בזרם, ומונעת קינקים מוגזמים.
MOSFET או IGBT בעלי ביצועים גבוהים עם הפסדי מיתוג נמוכים יותר וזמני תגובה מהירים יותר ממזערים השפעות חולפות.
הוספת קבלי סינון והחלקה יכולה להפחית תנודות ולהחליק את וריאציות הזרם במהלך מעברי פאזה.
הקיפול בא הזרם של מנוע BLDC נובע בעיקר מתהליך הקומוטציה, השראות הפיתול ומאפייני המיתוג של טרנזיסטורי הכוח. בעוד מידה מסוימת של עיוות זרם היא בלתי נמנעת, אופטימיזציה של מערכת הבקרה והחומרה יכולה למזער את ההשפעה, להבטיח פעולת מנוע חלקה ויעילה יותר.
