BLDC 모터의 emf를 계산하는 방법？

BLDC 모터 란 무엇입니까?

브러시리스 DC (BLDC) 모터는 직류 (DC)를 사용하여 작동하지만 정류에 기계식 브러시가 필요하지 않은 전기 모터입니다. 대신 전자 통근을 사용하여 모터 권선의 전류 흐름을 제어하여 기존 브러시 모터보다 효율적이고 내구성이 뛰어나며 신뢰할 수 있습니다.

BLDC 모터의 기본 구조

에이 BLDC 모터는  두 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.

• 고정자 : 구리 권선을 포함하는 고정 부분. 이러한 권선이 순서대로 활성화되면 회전 자기장을 만듭니다.

• 로터 : 영구 자석을 함유 한 회전 부분. 고정자의 자기장과 로터의 자석 사이의 상호 작용은 토크를 생성하여 로터가 회전하게됩니다.

• 
  

BLDC 모터의 작동 원리

BLDC 모터 는 전자기 유도의 원리에 따라 작동합니다. 고정자 권선은 특정 시퀀스로 에너지를 공급하여 회전 자기장을 만듭니다. 이 필드는 로터의 자석과 상호 작용하여 로터가 회전 필드를 따르고 연속 운동을 생성합니다.

전자 정류

와인딩에서 전류의 전환은 ESC (Electronic Speed Controller)에 의해 관리됩니다. 홀 센서 또는 위치 인코더는 컨트롤러에 실시간 로터 위치 피드백을 제공하여 올바른 권선이 적시에 활력을 불어 넣어 부드럽고 효율적인 회전을 가능하게합니다.

BLDC 모터의 유형

1. 센서 기반 BLDC 모터

이 모터는 홀 센서를 사용하여 로터의 위치를 감지하고 그에 따라 정류를 조정합니다.

2. 감각없는 BLDC 모터

센서리스 모터는 로터의 움직임에 의해 생성 된 백 EMF (전자 유전자)에 의존하여 위치를 결정하여 홀 센서의 필요성을 제거합니다.

BLDC 모터의 백 EMF는 무엇입니까?

백 전자력 (Back EMF)은 브러시리스 DC (BLDC) 모터에서 고정자의 자기장을 통한 로터의 움직임에 의해 생성 된 전압입니다. 이 전압은 적용된 전압에 반대하며 모터 속도에 직접 비례합니다. 모터 컨트롤러를 설계하고 모터 성능을 최적화하는 데 EMF를 계산하는 방법을 이해하는 것이 필수적입니다.

BLDC 모터의 백 EMF에 대한 공식

a의 백 emf BLDC 모터는  다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

어디:

• eb = back emf (볼트)

• Ke = Back EMF 상수 (초당 라디안 당 볼트 또는 RPM 당 볼트)

• ω = 로터의 각속도 (초당 라디안 또는 RPM)

• 
  

초당 RPM과 라디안 간의 전환

모터 속도가 분당 회전 (RPM)으로 제공되면 공식을 사용하여 초당 라디안으로 변환해야합니다.

어디:

• n = RPM의 로터 속도

• 2π = 라디안으로의 변환 계수

• 
  

Back EMF의 단계별 계산

1 단계 : 운동 속도 결정 (초당 RPM 또는 라디안)

모터 속도가 RPM으로 제공되면 초당 라디안으로 변환하십시오.

예를 들어, 모터가 3000 rpm에서 작동하는 경우 :

2 단계 : Back EMF 상수 (KE) 찾기

Back EMF 상수는 종종 모터 데이터 시트에 제공됩니다. 다음과 같이 지정할 수 있습니다.

• RPM 당 볼트

• 초당 라디안 당 볼트

값이 RPM 당 볼트로 제공되면 초당 라디안 당 볼트로 변환해야합니다.

어디:

• KV는 모터의 속도 상수입니다 (볼트 당 RPM)

• 
  

3 단계 : EMF를 계산합니다

공식 사용 :

값을 대체하여 백 EMF를 찾으십시오.

예제 계산

고려하십시오 BLDC 모터  :

• 속도 n = 3000 rpmn

• rad/s 당 eMF 상수 KE = 0.02 볼트

라인 투 라인 백 emf를 사용한 대체 공식

모터의 뒤 EMF가 라인 투-라인 값으로 주어지면 공식은 다음과 같습니다.

어디:

• vll = 라인-라인 백 뒤 EMF 전압

• n = RPM의 로터 속도

• 
  

백 EMF 계산의 중요성

모터 컨트롤러 설계

정확한 백 EMF 계산은 운동 속도와 토크를 효과적으로 조절할 수있는 모터 컨트롤러를 설계하는 데 도움이됩니다.

과전압 보호

후면 EMF가 속도에 따라 증가하기 때문에 최대 생성 전압을 알면 시스템이 과전압 조건으로부터 보호하는 데 도움이됩니다.

효율성 최적화

다시 EMF를 계산하면 모터 매개 변수의 미세 조정이 다른 하중 조건에서 최대 효율을 달성 할 수 있습니다.

BLDC 모터의 장점

• 더 높은 효율 : 마찰과 열로 인해 더 적은 에너지가 손실됩니다.

• 수명이 길다 : 브러시가 없으면 마모가 줄어 듭니다.

• 정확한 제어 : 속도 및 토크 제어가 필요한 응용 프로그램에 적합합니다.

• 유지 보수가 낮아짐 : 주기적 브러시 교체가 필요하지 않습니다.

• 
  

BLDC 모터의 응용

BLDC 모터 는 효율성과 신뢰성으로 인해 다양한 산업에서 널리 사용됩니다. 일반적인 응용 프로그램에는 다음이 포함됩니다.

• 전기 자동차 (EVS) 및 하이브리드 자동차

• 드론과 로봇 공학

• 가정 기기 (팬, 세탁기, 에어컨)

• 산업용 자동화 및 CNC 기계

• HVAC 시스템

• 
  

결론

그만큼 BLDC 모터는  더 높은 효율성, 수명이 길고 속도와 토크에 대한 더 큰 제어를 제공함으로써 전기 자동차 산업에 혁명을 일으켰습니다. 응용 프로그램은 일상적인 가전 제품에서 복잡한 산업 시스템에 이르기까지 현대 기술에서 선호하는 선택입니다.

BLDC 모터의 후면 EMF를 계산하는 것은 효율적인 모터 제어 및 보호에 필수적입니다. 적절한 공식을 사용하고 단위를 올바르게 변환함으로써 정확한 백 EMF 값을 얻을 수있어 모터의 최적 성능과 수명을 보장합니다.