BLDC қозғалтқышының кері ЭҚК-ін қалай есептеу керек?

BLDC қозғалтқышы дегеніміз не?

Қылқаламсыз тұрақты ток (BLDC) қозғалтқышы тұрақты токты (тұрақты ток) пайдаланып жұмыс істейтін, бірақ коммутация үшін механикалық щеткаларды қажет етпейтін электр қозғалтқышы болып табылады. Оның орнына ол қозғалтқыш орамаларындағы ток ағынын басқару үшін электронды коммутацияны пайдаланады, бұл оны әдеттегі қылшықты қозғалтқыштарға қарағанда тиімдірек, берік және сенімді етеді.

BLDC қозғалтқышының негізгі құрылымы

А BLDC қозғалтқышы  екі негізгі компоненттен тұрады:

• Статор: мыс орамдары бар қозғалмайтын бөлік. Бұл орамдарға рет-ретімен қуат берілгенде, олар айналмалы магнит өрісін жасайды.

• Ротор: Тұрақты магниттері бар айналмалы бөлік. Статордың магнит өрісі мен ротор магниттерінің өзара әрекеттесуінен айналу моменті пайда болады, бұл ротордың айналуына әкеледі.

• 
  

BLDC моторларының жұмыс принципі

BLDC қозғалтқыштары электромагниттік индукция принципіне негізделген. Статор орамдары айналмалы магнит өрісін құра отырып, белгілі бір ретпен қуаттандырылады. Бұл өріс ротордың магниттерімен әрекеттеседі, бұл ротордың айналмалы өрісті бақылап, үздіксіз қозғалысты тудыруына әкеледі.

Электрондық коммутация

Орамдардағы токтың ауысуын электронды жылдамдық реттегіші (ESC) басқарады. Холл сенсорлары немесе позиция кодерлері контроллерге ротордың нақты уақыт режимінде кері байланысын қамтамасыз етеді, бұл дұрыс орамдардың дұрыс уақытта қуатталуын қамтамасыз етеді, бұл тегіс және тиімді айналуға мүмкіндік береді.

BLDC қозғалтқыштарының түрлері

1. Сенсорға негізделген BLDC қозғалтқыштары

Бұл қозғалтқыштар ротордың орнын анықтау және коммутацияны сәйкесінше реттеу үшін Холл сенсорларын пайдаланады.

2. Сенсорсыз BLDC қозғалтқыштары

Датчиксіз қозғалтқыштар Холл сенсорларының қажеттілігін жоя отырып, оның орнын анықтау үшін ротордың қозғалысы нәтижесінде пайда болатын артқы ЭҚК (Электроқозғаушы күш) сүйенеді.

BLDC қозғалтқышындағы кері ЭҚК дегеніміз не?

Артқы электр қозғаушы күш (артқы ЭҚК) – щеткасыз тұрақты ток (BLDC) қозғалтқышындағы статордың магнит өрісі арқылы ротордың қозғалысы нәтижесінде пайда болатын кернеу. Бұл кернеу қолданылатын кернеуге қарсы тұрады және қозғалтқыштың жылдамдығына тура пропорционал. Артқы ЭҚК есептеу әдісін түсіну мотор контроллерін жобалау және қозғалтқыш жұмысын оңтайландыру үшін өте маңызды.

BLDC қозғалтқышындағы кері ЭҚК формуласы

Артқы ЭҚК a BLDC қозғалтқышын  келесі формула арқылы есептеуге болады:

Қайда:

• Eb = Кері ЭҚК (Вольт)

• Ke = Кері ЭҚК тұрақтысы (Секундына радиандағы вольт немесе RPM үшін вольт)

• ω = Ротордың бұрыштық жылдамдығы (секундына радиан немесе RPM)

• 
  

RPM және секундына радиандар арасындағы түрлендіру

Қозғалтқыштың жылдамдығы минутына айналыммен (RPM) берілсе, оны келесі формула арқылы секундына радианға (рад/с) түрлендіру керек:

Қайда:

• N = Айналымдағы ротордың жылдамдығы

• 2π = Радианға түрлендіру коэффициенті

• 
  

Артқы ЭҚК қадамдық есептеу

1-қадам: Қозғалтқыш жылдамдығын анықтау (айн/мин немесе секундына радиан)

Қозғалтқыш жылдамдығы RPM-де берілген болса, оны секундына радианға түрлендіріңіз:

Мысалы, қозғалтқыш 3000 айн/мин жылдамдықпен жұмыс істеп тұрса:

2-қадам: Артқы ЭҚК тұрақтысын (Ke) табыңыз

Артқы ЭҚК тұрақтысы көбінесе мотор деректер парағында беріледі. Оны келесідей көрсетуге болады:

• Вольт/айн/мин

• Секундына радиандағы вольт

Егер мән айн/мин вольтпен берілсе, оны секундына радиандағы вольтқа түрлендіру қажет:

Қайда:

• Кв – қозғалтқыш жылдамдығының тұрақтысы (Вольтқа айн/мин)

• 
  

3-қадам: Кері ЭҚК есептеу

Формула арқылы:

Артқы ЭҚК табу үшін мәндерді ауыстырыңыз.

Мысал есептеу

қарастырайық a BLDC қозғалтқышы  бар:

• Жылдамдық N=3000 RPMN

• Кері ЭҚК тұрақты Ke=0,02 Вольт/Рад/с

Сызықтан сызыққа кері EMF қолданатын балама формула

Қозғалтқыштың артқы ЭҚК сызықтан сызыққа мәні ретінде берілсе, формула келесідей болады:

Қайда:

• VLL = Желіден желіге кері ЭҚК кернеуі

• N = Айналымдағы ротордың жылдамдығы

• 
  

Артқы ЭҚК есептеудің маңыздылығы

Мотор контроллерінің дизайны

Артқы ЭҚК дәл есептеу қозғалтқыш жылдамдығы мен айналу моментін тиімді реттей алатын қозғалтқыш контроллерлерін жобалауға көмектеседі.

Асқын кернеуден қорғау

Артқы ЭҚК жылдамдықпен өсетіндіктен, ең жоғары өндірілетін кернеуді білу жүйені асқын кернеу жағдайларынан қорғауға көмектеседі.

Тиімділікті оңтайландыру

Кері ЭҚК есептеу әртүрлі жүктеме жағдайында максималды тиімділікке жету үшін қозғалтқыш параметрлерін дәл реттеуге мүмкіндік береді.

BLDC Motors артықшылықтары

• Жоғары тиімділік: үйкеліс пен жылу әсерінен аз энергия жоғалады.

• Ұзақ қызмет ету мерзімі: щеткалардың болмауы тозуды азайтуды білдіреді.

• Дәл басқару: Жылдамдық пен моментті бақылауды қажет ететін қолданбалар үшін қолайлы.

• Төменгі техникалық қызмет көрсету: щетканы мерзімді ауыстырудың қажеті жоқ.

• 
  

BLDC Motors қолданбалары

BLDC қозғалтқыштары тиімділігі мен сенімділігіне байланысты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады. Жалпы қолданбаларға мыналар жатады:

• Электрлік көліктер (EV) және гибридті автомобильдер

• Дрондар және робототехника

• Тұрмыстық техника (желдеткіштер, кір жуғыш машиналар, кондиционерлер)

• Өнеркәсіптік автоматтандыру және CNC машиналары

• HVAC жүйелері

• 
  

Қорытынды

The BLDC қозғалтқышы  жоғары тиімділікті, ұзағырақ қызмет ету мерзімін және жылдамдық пен моментті бақылауды ұсына отырып, электр қозғалтқышы өнеркәсібінде төңкеріс жасады. Оның қолдану аясы күнделікті тұрмыстық техникадан күрделі өнеркәсіптік жүйелерге дейін, бұл оны заманауи технологияда таңдаулы таңдауға айналдырады.

BLDC қозғалтқышының артқы ЭҚК есептеу қозғалтқышты тиімді басқару және қорғау үшін өте маңызды. Сәйкес формуланы қолдану және бірліктерді дұрыс түрлендіру арқылы қозғалтқыштың оңтайлы өнімділігі мен ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз ететін дәл кері ЭҚК мәндерін алуға болады.