موتور DC بدون جاروبک یک موتور DC است که نیازی به برس های مورد استفاده در موتورهای DC برس دار سنتی ندارد.
در مقایسه با موتورهای DC براش دار، موتورهای DC بدون جاروبک دارای دو مزیت زیر هستند.
عمر طولانی و در نتیجه فرکانس نگهداری پایین.
بدون سر و صدا
برس های مورد استفاده در موتورهای DC براش دار در تماس دائمی با کموتاتور هستند. تعویض منظم مورد نیاز است زیرا چرخش موتور باعث فرسودگی برس ها و کموتاتورها در طول زمان می شود. عمر کوتاه و الزامات نگهداری از معایب چنین موتورهایی است. در مقابل، چون موتورهای BLDC از این کموتاتورها و برس های مصرفی استفاده نمی کنند، طول عمر بیشتری دارند و به دفعات کمتر نگهداری می شوند. بنابراین، فرکانس استفاده از موتورهای براشلس DC بیشتر و بیشتر می شود.
عدم استفاده از کموتاتور و برس در موتورهای DC بدون جاروبک به این معنی است که نویز الکتریکی و صوتی ناشی از تماس بین این قطعات حذف می شود. بنابراین، موتورهای DC بدون جاروبک بسیار بی صدا کار می کنند.
موتورهای براشلس DC در کجا استفاده می شوند؟
موتورهای DC بدون جاروبک عملکرد بی صدا، عمر طولانی و نگهداری کم را ارائه می دهند و می توانند در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند. نمونه های رایج شامل لوازم خانگی مانند تهویه مطبوع، تصفیه کننده هوا و یخچال است.
این موتورها همچنین در انواع تجهیزات تجاری از جمله پرینترهای صنعتی، ماشین های فروش خودکار، آبگرمکن و پروژکتورها استفاده می شوند. همراه با کاربردهای دیگر مانند خودرو و ماشین آلات صنعتی بزرگ، موتورهای DC بدون جاروبک به بخشی ضروری از زندگی ما تبدیل شده اند.
آیا موتور DC بدون جاروبک به مدار درایور نیاز دارد؟
همانطور که در بالا ذکر شد، برای راه اندازی موتور BLDC به جای کنترل مکانیکی، به کنترل الکترونیکی نیاز است. دلیل این امر را می توان با تفاوت در تولید میدان های مغناطیسی دوار در موتورهای DC بدون جاروبک از سایر موتورها توضیح داد.
برای اینکه موتور بچرخد، باید جهت جریان عبوری از سیم پیچ موتور را تغییر دهید و یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد کنید. در حالی که موتورهای القایی و سایر موتورهایی که با برق AC هدایت می شوند می توانند از ولتاژ برق متناوب برای رسیدن به این هدف استفاده کنند، موتورهای DC به نوعی کلید برای تغییر جهت جریان در موتور نیاز دارند و در نتیجه یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کنند.
در مورد موتورهای DC برس دار، این امر از طریق استفاده از برس و کموتاتور به دست می آید. با این حال، در موتورهای DC بدون جاروبک، به جای استفاده از برسهای کوتاه مدت، تناوب جریان و در نتیجه میدان مغناطیسی دوار توسط سوئیچهای نیمه هادی مانند ترانزیستورهای دوقطبی یا FET حاصل میشود. زندگی مشکل بزرگی نیست.
پیکربندی و سوئیچینگ سیم پیچ برای موتورهای DC بدون جاروبک
موتورهای DC بدون جاروبک معمولاً دارای سه سیم پیچ هستند. یک سر از سه سیم پیچ به هم متصل هستند، بنابراین با اتصال سر دیگر یک سیم پیچ به مثبت و سر دیگر سیم پیچ به منفی، جریان از هر دو سیم پیچ عبور می کند. دو کلید نیمه هادی به هر سیم پیچ وصل می شود، یکی به مثبت و دیگری به منفی. این در مجموع شش سوئیچ می دهد که با باز و بسته شدن به ترتیب صحیح باعث چرخش موتور می شود. زمان این سوئیچینگ با جهت گیری روتور شناسایی شده توسط سنسورهای هال تعیین می شود.
به عبارت دیگر، روشن و خاموش کردن کلیدهای نیمه هادی به ترتیب صحیح، میدان مغناطیسی چرخشی ایجاد می کند که یک موتور DC بدون جاروبک را می چرخاند. بنابراین، یک مدار درایور برای انجام این ترتیب از مراحل مورد نیاز است.
ترکیب مدار درایو موتور DC بدون جاروبک
مدار درایو از اجزای اصلی زیر تشکیل شده است.
سنسور موقعیت چرخشی
سنسورهای هال برای تشخیص قطب های N و S آهنرباهای روتور.
مدار تشخیص موقعیت
مداری که سیگنال را از حسگر هال به سیگنال منطقی دیجیتال تبدیل می کند.
مدار منطقی
بر اساس سیگنال سنسور تشخیص موقعیت روتور، مدار دنباله ای را خروجی می دهد که جهت جریان عبوری از هر سیم پیچ را کنترل می کند.
مدار پیش راننده
مداری که یک سیگنال ترتیبی را به سیگنالی تبدیل می کند که برای روشن و خاموش کردن کلیدهای نیمه هادی استفاده می شود.
سوئیچ نیمه هادی
به طور معمول از شش کلید نیمه هادی استفاده می شود. آنها بر اساس سیگنال های توالی روشن و خاموش می شوند تا جریان از سیم پیچ های مورد نیاز برای چرخش موتور عبور کند.
قدرت محرک موتور
منبع تغذیه برای تامین جریان از طریق سیم پیچ های موتور و تغذیه مدارهای منطقی و حسگر مورد نیاز است.
به این ترتیب اگرچه مدار درایو مورد نیاز است، اما موتورهای DC بدون جاروبک عملکرد بالایی دارند زیرا از نویز و مشکلات عمر کوتاه موتورهای DC برس شده رنج نمی برند.
درباره نحوه کنترل موتورهای DC بدون جاروبک بیشتر بدانید
از آنجا که آنها از کموتاتور و برس استفاده نمی کنند، راندن موتورهای DC بدون جاروبک به جای استفاده از مکانیزم مکانیکی، که با استفاده از مدار درایو انجام می شود، به کنترل الکترونیکی نیاز دارد. مدار درایو از یک سنسور موقعیت چرخشی، یک مدار تشخیص موقعیت، یک مدار منطقی، یک مدار پیش درایو، یک کلید نیمه هادی و یک منبع تغذیه درایو موتور تشکیل شده است. هر کسی که بر روی ساخت وسایل الکترونیکی کار می کند که دارای موتورهای DC بدون جاروبک است باید درک عمیقی از آنچه هر عنصر انجام می دهد داشته باشد. امیدواریم اطلاعات ارائه شده در اینجا برای شما مفید باشد.
