کنترل موتور BLDC سه فاز شامل سوئیچینگ هماهنگ سه مجموعه از سیمپیچهای استاتور برای ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار است که با آهنرباهای دائمی روتور تعامل دارد. کل این فرآیند توسط یک درایور یا کنترلکننده موتور BLDC کنترل میشود که جابجایی، تنظیم سرعت و خروجی گشتاور را مدیریت میکند.
بنیاد کنترل موتور BLDC سه فاز، توالی جابجایی است. اکثر موتورهای BLDC از جابجایی شش مرحلهای (120 درجه) استفاده میکنند. در هر چرخه الکتریکی، کنترلکننده دو فاز را فعال میکند در حالی که فاز سوم شناور باقی میماند. این امر یک میدان الکترومغناطیسی دوار ایجاد میکند که روتور را به جلو میکشد. جابجایی مناسب به تشخیص دقیق موقعیت روتور بستگی دارد که معمولاً با استفاده از سنسورهای Hall به دست میآید.
PWM (مدولاسیون عرض پالس) نقش کلیدی در کنترل سرعت دارد. با تنظیم چرخه وظیفه اعمال شده به فازهای فعال، کنترلکننده ولتاژ متوسط تحویل داده شده به موتور را تغییر میدهد، بنابراین سرعت را کنترل میکند در حالی که عملکرد گشتاور خوبی را حفظ میکند. چرخههای وظیفه PWM بالاتر، سرعتهای بالاتری را تولید میکنند، در حالی که چرخههای وظیفه پایینتر، سرعت را متناسب کاهش میدهند.
حسگر جریان یکی دیگر از عناصر ضروری است. این موتور را از جریان بیش از حد محافظت میکند و استراتژیهای کنترل پیشرفته را فعال میکند. بسیاری از کنترلکنندهها شامل مقاومتهای شنت یا سنسورهای جریان اثر هال برای نظارت بر جریان لحظهای هستند. این بازخورد به سیستم اجازه میدهد تا محدود کردن جریان، تنظیم گشتاور و ویژگیهای راهاندازی نرم را پیادهسازی کند.
برای کنترل بدون سنسور، درایور به نیروی محرکه الکتریکی (back-EMF) تولید شده در فاز شناور متکی است. هنگامی که روتور حرکت میکند، نقطه عبور از صفر back-EMF موقعیت الکتریکی روتور را نشان میدهد. این تکنیک نیاز به سنسورهای Hall را از بین میبرد و برای کاربردهای حساس به هزینه ایدهآل است، اگرچه در سرعتهای بسیار پایین عملکرد کمتری دارد.
برخی از سیستمهای پیشرفته از کنترل میدانگرا (FOC) یا کنترل سینوسی برای عملکرد نرمتر، نویز کمتر و راندمان بالاتر استفاده میکنند. اگرچه بهطور سنتی با موتورهای PMSM مرتبط است، FOC بهطور فزایندهای در کنترلکنندههای موتور BLDC رده بالا اعمال میشود.
کاربردهای کنترل موتور BLDC سه فاز شامل درایوهای صنعتی، رباتیک، اسکوترهای برقی، پهپادها، پمپها و کمپرسورهای تهویه مطبوع است. با تغییر جهانی به سمت فناوریهای کممصرف، تسلط بر اصول اولیه کنترل BLDC برای مهندسان در حال توسعه سیستمهای حرکتی مدرن بسیار مهم است.
کنترل موتور BLDC سه فاز شامل سوئیچینگ هماهنگ سه مجموعه از سیمپیچهای استاتور برای ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار است که با آهنرباهای دائمی روتور تعامل دارد. کل این فرآیند توسط یک درایور یا کنترلکننده موتور BLDC کنترل میشود که جابجایی، تنظیم سرعت و خروجی گشتاور را مدیریت میکند.
بنیاد کنترل موتور BLDC سه فاز، توالی جابجایی است. اکثر موتورهای BLDC از جابجایی شش مرحلهای (120 درجه) استفاده میکنند. در هر چرخه الکتریکی، کنترلکننده دو فاز را فعال میکند در حالی که فاز سوم شناور باقی میماند. این امر یک میدان الکترومغناطیسی دوار ایجاد میکند که روتور را به جلو میکشد. جابجایی مناسب به تشخیص دقیق موقعیت روتور بستگی دارد که معمولاً با استفاده از سنسورهای Hall به دست میآید.
PWM (مدولاسیون عرض پالس) نقش کلیدی در کنترل سرعت دارد. با تنظیم چرخه وظیفه اعمال شده به فازهای فعال، کنترلکننده ولتاژ متوسط تحویل داده شده به موتور را تغییر میدهد، بنابراین سرعت را کنترل میکند در حالی که عملکرد گشتاور خوبی را حفظ میکند. چرخههای وظیفه PWM بالاتر، سرعتهای بالاتری را تولید میکنند، در حالی که چرخههای وظیفه پایینتر، سرعت را متناسب کاهش میدهند.
حسگر جریان یکی دیگر از عناصر ضروری است. این موتور را از جریان بیش از حد محافظت میکند و استراتژیهای کنترل پیشرفته را فعال میکند. بسیاری از کنترلکنندهها شامل مقاومتهای شنت یا سنسورهای جریان اثر هال برای نظارت بر جریان لحظهای هستند. این بازخورد به سیستم اجازه میدهد تا محدود کردن جریان، تنظیم گشتاور و ویژگیهای راهاندازی نرم را پیادهسازی کند.
برای کنترل بدون سنسور، درایور به نیروی محرکه الکتریکی (back-EMF) تولید شده در فاز شناور متکی است. هنگامی که روتور حرکت میکند، نقطه عبور از صفر back-EMF موقعیت الکتریکی روتور را نشان میدهد. این تکنیک نیاز به سنسورهای Hall را از بین میبرد و برای کاربردهای حساس به هزینه ایدهآل است، اگرچه در سرعتهای بسیار پایین عملکرد کمتری دارد.
برخی از سیستمهای پیشرفته از کنترل میدانگرا (FOC) یا کنترل سینوسی برای عملکرد نرمتر، نویز کمتر و راندمان بالاتر استفاده میکنند. اگرچه بهطور سنتی با موتورهای PMSM مرتبط است، FOC بهطور فزایندهای در کنترلکنندههای موتور BLDC رده بالا اعمال میشود.
کاربردهای کنترل موتور BLDC سه فاز شامل درایوهای صنعتی، رباتیک، اسکوترهای برقی، پهپادها، پمپها و کمپرسورهای تهویه مطبوع است. با تغییر جهانی به سمت فناوریهای کممصرف، تسلط بر اصول اولیه کنترل BLDC برای مهندسان در حال توسعه سیستمهای حرکتی مدرن بسیار مهم است.