Mengapa Arus Motor BLDC Bermasalah?

Kekusutan dalam bentuk gelombang semasa motor Brushless DC (BLDC) berlaku disebabkan oleh proses pertukaran dan ciri-ciri yang wujud motor BLDC .  Operasi Fenomena ini sering diperhatikan semasa penukaran fasa apabila peralihan motor antara set penggulungan yang berbeza.

Sebab-sebab Utama Kekusutan dalam Arus Motor BLDC

1. Kesan Pergantian

Motor BLDC menggunakan pertukaran elektronik, di mana arus ditukar antara belitan stator yang berbeza berdasarkan kedudukan rotor. Semasa peralihan ini, arus menukar arah atau magnitud seketika, menyebabkan sedikit gangguan atau kekusutan dalam bentuk gelombang semasa.

• Apabila rotor bergerak, pengawal menukar arus dari satu fasa ke fasa yang lain.

• Momen pensuisan ini mewujudkan tempoh sementara di mana arus tidak mengikut trajektori lancar yang sempurna, membawa kepada kekusutan.

2. Kearuhan Belitan Motor

Kearuhan belitan stator menahan perubahan arus yang mendadak. Apabila pertukaran berlaku, arus dalam belitan yang sedang dimatikan tidak serta-merta turun kepada sifar, manakala arus dalam belitan seterusnya mengambil masa yang singkat untuk membina. Kelewatan dalam pelarasan arus ini menyumbang kepada kekusutan yang diperhatikan dalam bentuk gelombang.

• Kearuhan motor melancarkan arus tetapi memperkenalkan ketinggalan semasa peralihan fasa.

• Ini mengakibatkan kekusutan yang dapat dilihat apabila arus menyesuaikan dengan belitan baru.

3. Interaksi Daya Elektromotif Belakang (EMF Belakang).

Apabila rotor berputar, ia menghasilkan EMF belakang yang menentang voltan yang digunakan. Semasa peralihan fasa, EMF belakang berinteraksi dengan proses pertukaran, menyebabkan sedikit variasi dalam bentuk gelombang semasa.

• EMF belakang mempengaruhi kadar peningkatan atau penurunan arus semasa pensuisan fasa.

• Interaksi ini mengakibatkan bukan linear dalam bentuk gelombang semasa, mewujudkan kekusutan.

4. Penukaran MOSFET/IGBT yang Tidak Ideal

Peranti pensuisan (biasanya MOSFET atau IGBT) yang digunakan dalam penyongsang tidak bertukar serta-merta. Terdapat masa mati yang singkat antara mematikan satu fasa dan menghidupkan fasa seterusnya. Semasa selang ini:

• Pereputan semasa daripada belitan sebelumnya dan timbunan dalam belitan seterusnya bertindih, membawa kepada ketidakseimbangan.

• Tindak balas yang tertangguh menimbulkan kekusutan dalam bentuk gelombang semasa.

5. Kapasitans Parasit dan Kesan Induktif

Kapasiti parasit dan interaksi antara unsur induktif dalam motor dan sistem pemacu boleh menyebabkan ayunan kecil semasa pensuisan fasa. Ayunan ini nyata sebagai kekusutan kecil dalam bentuk gelombang semasa.

Kesan Kekusutan Semasa dalam BLDC Motors

Walaupun kekusutan dalam bentuk gelombang semasa adalah normal, herotan yang berlebihan boleh menyebabkan:

• Kecekapan Dikurangkan: Pertukaran yang tidak betul boleh menyebabkan kehilangan kuasa meningkat.

• EMI yang lebih tinggi (Gangguan Elektromagnet): Kinks menyumbang kepada hingar dan EMI, yang mungkin menjejaskan elektronik berdekatan.

• Riak Tork: Peralihan arus yang tidak teratur boleh memperkenalkan riak tork, mengurangkan kelancaran dalam operasi motor.

Bagaimana untuk Meminimumkan Kinks Semasa dalam BLDC Motors

1. Memperbaiki Algoritma Pertukaran

Menggunakan teknik pertukaran lanjutan seperti PWM sinusoidal (SPWM) atau vektor ruang PWM (SVPWM) meminimumkan kesan peralihan fasa mendadak.

2. Tingkatkan Frekuensi Pensuisan

Kekerapan pensuisan yang lebih tinggi mengurangkan kelewatan antara peralihan fasa, melicinkan bentuk gelombang semasa dan meminimumkan kekusutan.

3. Optimumkan Pengurusan Masa Mati

Mengurangkan masa mati antara peristiwa bertukar memastikan herotan yang minimum dalam arus, mengelakkan kekusutan yang berlebihan.

4. Gunakan Komponen Berkualiti Tinggi

MOSFET atau IGBT berprestasi tinggi dengan kehilangan pensuisan yang lebih rendah dan masa tindak balas yang lebih pantas meminimumkan kesan sementara.

5. Laksanakan Teknik Melicin Semasa

Menambah kapasitor penapisan dan pelicinan boleh mengurangkan ayunan dan melancarkan variasi semasa semasa peralihan fasa.

Kesimpulan

Kekusutan dalam a Arus motor BLDC terutamanya disebabkan oleh proses pertukaran, kearuhan penggulungan, dan ciri pensuisan transistor kuasa. Walaupun beberapa tahap herotan semasa tidak dapat dielakkan, pengoptimuman sistem kawalan dan perkakasan boleh meminimumkan kesan, memastikan operasi motor yang lebih lancar dan cekap.