BLDC మోటార్ ఎలా పని చేస్తుంది: బ్రష్‌లెస్ DC మోటార్స్ సూత్రాల యొక్క వివరణాత్మక వివరణ

గత రెండు నుండి మూడు దశాబ్దాలుగా, ఎలక్ట్రానిక్ టెక్నాలజీ మరియు శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థాల నిరంతర అభివృద్ధి కారణంగా,BLDC మోటార్లువివిధ పరిశ్రమల కోసం సముచిత మోటార్లు నుండి ప్రధాన స్రవంతి పవర్ సొల్యూషన్స్‌గా రూపాంతరం చెందాయి.BLDC మోటార్లుఅధిక సామర్థ్యం, ​​అధిక విశ్వసనీయత మరియు సుదీర్ఘ జీవితకాలం కారణంగా గృహోపకరణాలు, పవర్ టూల్స్, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మరియు పారిశ్రామిక ఆటోమేషన్ పరికరాలతో సహా అప్లికేషన్‌లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. అయినప్పటికీ, BLDC మోటార్స్ యొక్క ఆపరేటింగ్ సూత్రాలు ఇప్పటికీ చాలా మంది వ్యక్తులకు తెలియవు. ఈ ఆర్టికల్ BLDC మోటార్స్ యొక్క పని సూత్రం గురించి మీరు తెలుసుకోవలసిన వాటిని వివరిస్తుంది, తద్వారా మీరు ప్రస్తుత-ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో ఈ అద్భుతమైన ఆవిష్కరణ గురించి మరింత వివరణాత్మక వీక్షణను పొందవచ్చు.

BLDC మోటార్ యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం

ఇప్పుడు, పని సూత్రంలోకి ప్రవేశించే ముందు, దాని ప్రాథమిక నిర్మాణంతో మనల్ని మనం పరిచయం చేసుకోవాలి:

స్టేటర్: మోటారు హౌసింగ్ లోపల స్థిరంగా ఉంటుంది,  ఇది సాధారణంగా లామినేటెడ్ సిలికాన్ స్టీల్ షీట్‌లతో రూపొందించబడింది మరియు అనేక విద్యుదయస్కాంత స్తంభాలను సృష్టించడానికి దాని చుట్టూ కాయిల్స్ చుట్టబడి ఉంటాయి.

రోటర్: రోటర్ సాధారణంగా షాఫ్ట్‌పై అమర్చబడి శాశ్వత అయస్కాంతాలను కలిగి ఉంటుంది. BLDC మోటార్‌లను శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క వివిధ కాన్ఫిగరేషన్‌ల ఆధారంగా అనేక రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు.

హాల్ సెన్సార్లు: రోటర్ యొక్క స్థానం మరియు ఎలక్ట్రానిక్ నియంత్రణ వ్యవస్థకు అభిప్రాయాన్ని నిర్ణయించడం కోసం.

కంట్రోలర్: హాల్ సెన్సార్‌లు లేదా ఇతర ఫీడ్‌బ్యాక్ మెకానిజమ్‌ల నుండి వచ్చే ఫీడ్‌బ్యాక్ ఆధారంగా స్టేటర్ వైండింగ్‌ల ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ యొక్క సమయాన్ని నిర్ణయించే ఎలక్ట్రానిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్.

అవుట్‌రన్నర్ BLDC మోటారు నిర్మాణం లోపలి రోటర్ నిర్మాణం నుండి ప్రత్యేకమైనదని గమనించాలి. రోటర్ వెలుపల ఉంది మరియు స్టేటర్ లోపల ఉంది. డ్రోన్ ప్రొపెల్లర్ల డ్రైవ్‌లో లాగా అధిక టార్క్ అవసరమయ్యే అప్లికేషన్‌లలో ఈ రకమైన డిజైన్ ప్రత్యేకించి ప్రబలంగా ఉంటుంది.

విద్యుదయస్కాంతత్వం యొక్క సూత్రాలు: BLDC మోటార్ ఆపరేషన్ యొక్క పునాది

విద్యుదయస్కాంతత్వం యొక్క రెండు ప్రాథమిక సూత్రాలు BLDC మోటారు యొక్క కార్యాచరణను నిర్ణయిస్తాయి:

ఆంపియర్ యొక్క చట్టం: కరెంట్-వాహక కండక్టర్ అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్నప్పుడు, కండక్టర్ ఒక శక్తికి లోబడి ఉంటుంది. BLDC మోటారు యొక్క స్టేటర్ కాయిల్డ్ కాపర్ వైండింగ్‌లతో నిర్మించబడింది మరియు ఈ వైండింగ్‌లు శక్తివంతం అయిన తర్వాత, అవి రోటర్ యొక్క శాశ్వత అయస్కాంతాల మధ్య సంకర్షణ చెందే అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తాయి, ఇది రోటర్ తిరగడానికి యాంత్రిక కదలికను అందిస్తుంది.

విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క ఫెరడే యొక్క నియమం: ఒక కండక్టర్ అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలను కత్తిరించినప్పుడు లేదా మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్నప్పుడు ఒక ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ ప్రేరేపించబడుతుంది. ఇది సెన్సార్‌లెస్ కంట్రోల్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇక్కడ వెనుక ఎలక్ట్రోమోటివ్ శక్తులను సెన్సింగ్ చేయడం ద్వారా రోటర్ స్థానం గుర్తించబడుతుంది.

పారిశ్రామిక బ్రష్‌లెస్ మోటార్‌ల రూపకల్పనలో ఈ సూత్రాలు వర్తింపజేయబడతాయి. వారు స్టేటర్ వైండింగ్‌ల ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్‌ను చక్కగా నియంత్రించడం ద్వారా దీన్ని సాధిస్తారు, అధిక సామర్థ్యం మరియు స్థిరత్వాన్ని సాధించడానికి రోటర్ యొక్క శాశ్వత అయస్కాంతాలతో అనుకూలమైన విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యలను నిర్ధారిస్తారు.

BLDC మోటార్ యొక్క కమ్యుటేషన్ ప్రక్రియ

BLDC మోటార్‌లో అత్యంత ముఖ్యమైన పని యంత్రాంగాన్ని ఎలక్ట్రానిక్ కమ్యుటేషన్ అంటారు. బ్రష్‌లెస్ మోటార్‌లు మరియు సాంప్రదాయ బ్రష్డ్ మోటార్‌ల మధ్య ఇది ​​చాలా ముఖ్యమైన మరియు కీలకమైన వ్యత్యాస కారకం.

కమ్యుటేషన్ సూత్రం: కమ్యుటేషన్ అనేది మోటారు యొక్క కాయిల్స్‌కు సంబంధించి ప్రస్తుత ప్రవాహం యొక్క దిశను మార్చే ప్రక్రియ, తద్వారా రోటర్ మరియు స్టేటర్ మధ్య నిరంతర విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్య ఉంటుంది, ఇది నిరంతర టార్క్‌ను సృష్టిస్తుంది.

ఆరు-దశల కమ్యుటేషన్: BLDC మోటార్స్ యొక్క సాంప్రదాయ నియంత్రణ పద్ధతి విద్యుత్ చక్రాన్ని ఆరు దశలుగా విభజిస్తుంది. ప్రతి దశలో, మూడు-దశల వైండింగ్‌లలో రెండు పవర్ చేయబడుతున్నాయి, అయితే ఒక దశ ఆఫ్‌లో ఉంది.

హాల్ సెన్సార్ ఫీడ్‌బ్యాక్: హాల్ సెన్సార్‌లు రోటర్ యొక్క శాశ్వత అయస్కాంతాల స్థానాన్ని గుర్తిస్తాయి, తద్వారా కంట్రోలర్ ఏ వైండింగ్‌ను శక్తివంతం చేయాలి మరియు ప్రస్తుత దిశను నిర్ణయించగలదు.

సెన్సార్‌లెస్ నియంత్రణ: శక్తి లేని దశలో బ్యాక్ ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్‌ను పర్యవేక్షించడం ద్వారా రోటర్ యొక్క స్థానాన్ని నిర్ణయించడం మరింత అధునాతన పద్ధతి, ఈ సంక్లిష్ట వ్యూహాన్ని అమలు చేయడానికి హాల్ సెన్సార్‌లు అవసరం లేదు, ఫలితంగా డ్రైవ్ యొక్క ఎక్కువ విశ్వసనీయత ఏర్పడుతుంది.

పెద్ద BLDC మోటార్లు సాధారణంగా సున్నితమైన టార్క్ అవుట్‌పుట్ మరియు అధిక సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి సైన్ వేవ్ డ్రైవ్ లేదా వెక్టర్ కంట్రోల్ వంటి సంక్లిష్ట నియంత్రణ వ్యూహాలను అవలంబిస్తాయి.

BLDC మోటార్ సిస్టమ్‌లో కంట్రోలర్ పాత్ర

BLDC మోటార్ స్వంతంగా పనిచేయదు మరియు ప్రత్యేక ఎలక్ట్రానిక్ కంట్రోలర్‌తో కలపాలి:

మోటారు డ్రైవర్: సాధారణంగా పవర్ MOSFET లేదా IGBT ఆధారంగా మూడు-దశల వంతెన ఇన్వర్టర్ నియంత్రణ సిగ్నల్ ప్రకారం ప్రస్తుత మార్గాన్ని మారుస్తుంది

మైక్రోకంట్రోలర్: పొజిషన్ సెన్సార్ నుండి సిగ్నల్‌లను స్వీకరిస్తుంది, నియంత్రణ అల్గారిథమ్‌లను నిర్వహిస్తుంది మరియు పవర్-డివైజ్‌లను డ్రైవ్ చేయడానికి PWM సిగ్నల్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

క్లోజ్డ్-లూప్ నియంత్రణ: అప్లికేషన్ అవసరాల ఆధారంగా ఖచ్చితమైన వేగ నియంత్రణ లేదా స్థాన నియంత్రణను అందిస్తుంది.

సేఫ్ ప్రొటెక్షన్ ఫంక్షన్: ఓవర్ కరెంట్ ప్రొటెక్షన్, ఓవర్ టెంపరేచర్ ప్రొటెక్షన్, అండర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్, మొదలైనవి.

48V BLDC మోటార్ సిస్టమ్‌ల కోసం అప్లికేషన్‌లు ఎలక్ట్రిక్ సైకిళ్లు, చిన్న ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మరియు కొన్ని ఇతర పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో విస్తృతంగా ఉన్నాయి. దీని కంట్రోలర్ మరియు హ్యాండ్లింగ్ సర్క్యూట్‌లు అధిక వోల్టేజీలు మరియు కరెంట్‌లతో వ్యవహరించాలి మరియు సాధారణంగా మరింత సంక్లిష్టమైన పనితీరు మరియు రక్షణ విధులను కలిగి ఉంటాయి.

BLDC మోటార్స్ యొక్క పనితీరు లక్షణాలు మరియు అనువర్తన దృశ్యాలు

ఇప్పుడు BLDC మోటార్ ఆపరేషన్ సూత్రాలను నేర్చుకున్న తర్వాత వాటి పనితీరు ప్రయోజనాలను పరిశీలిద్దాం:

అధిక సామర్థ్యం: బ్రష్‌లు మరియు కమ్యుటేటర్‌ల నుండి ఘర్షణ నష్టాలు లేకపోవడం వల్ల, వాటి సామర్థ్యం సాధారణంగా 85% కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, కొన్ని సందర్భాల్లో 95% కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

మంచి స్పీడ్-టార్క్ లక్షణాలు: విస్తృత శ్రేణి టార్క్ అవుట్‌పుట్‌ను అందిస్తుంది.

ఎక్కువ జీవితకాలం: మెకానికల్ వేర్ ఎలిమెంట్స్ లేకుండా, జీవితకాలం కేవలం బేరింగ్‌ల ద్వారా మాత్రమే పరిమితం చేయబడుతుంది.

మెరుగైన వేడి వెదజల్లే సామర్థ్యం: మరింత ప్రభావవంతమైన ఉష్ణ వెదజల్లడం కోసం స్టేటర్ వైండింగ్‌లు మరియు మోటారు హౌసింగ్‌ల మధ్య ప్రత్యక్ష పరిచయం.

తక్కువ శబ్దం మరియు విద్యుదయస్కాంత జోక్యం: బ్రష్ కమ్యుటేషన్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే స్పార్క్‌లు మరియు శబ్దం లేవు.

దాని ప్రత్యేక నిర్మాణం కారణంగా, అవుట్‌రన్నర్ BLDC మోటారు తక్కువ వేగంతో అధిక టార్క్‌ను అందించగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, డ్రోన్ ప్రొపెల్లర్లు మరియు ఫ్యాన్‌ల వంటి డైరెక్ట్ డ్రైవ్ సిస్టమ్‌లకు వాటిని ప్రత్యేకంగా అనుకూలంగా చేస్తుంది. స్థిరత్వం మరియు మన్నిక యొక్క ప్రయోజనాలతో, బ్రష్‌లెస్ మోటారు ఆటోమేషన్ పరికరాలు మరియు ఖచ్చితమైన పరికరాలలో విద్యుత్ సరఫరాను ఎంపిక చేస్తుంది.

BLDC మోటార్స్ యొక్క నియంత్రణ అల్గోరిథంలు

మరింత అభివృద్ధి చెందిన ఆధునిక BLDC నియంత్రణ సాంకేతికత ఈ సాధారణ ఆరు-దశల మార్పిడి పద్ధతిని అధిగమించింది:

ట్రాపెజోయిడల్ వేవ్ నియంత్రణ: అత్యంత ప్రాథమిక నియంత్రణ పద్ధతి ట్రాపెజోయిడల్ కరెంట్ వేవ్‌ఫార్మ్. ఇది ఆచరణలో పెట్టడం చాలా సులభం  కానీ గణనీయమైన వ్యాప్తి యొక్క టార్క్ అలలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

సైనూసోయిడల్ నియంత్రణ: సైనూసోయిడల్ కరెంట్ ద్వారా మోటారును నడపడం, ఇది మోటారు టార్క్ అలలను తగ్గిస్తుంది మరియు పరుగును సున్నితంగా చేస్తుంది.

ఫీల్డ్-ఓరియెంటెడ్ కంట్రోల్ (FOC): గణిత పరివర్తనను వర్తింపజేయడం ద్వారా, 3-ఫేజ్ కరెంట్ నియంత్రణ కోసం తిరిగే కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్‌కి అనువదించబడుతుంది, ఇది సరైన టార్క్ నియంత్రణ మరియు శక్తి సామర్థ్యానికి దారి తీస్తుంది.

సెన్సార్ ఫ్యూజన్ టెక్నాలజీ: మెరుగైన నియంత్రణ ఖచ్చితత్వం మరియు పటిష్టత కోసం బహుళ ఫీడ్‌బ్యాక్ సిగ్నల్‌లను (ఉదా., హాల్ సెన్సార్‌లు, ఎన్‌కోడర్‌లు మరియు ప్రస్తుత నమూనా) ఏకీకృతం చేస్తుంది.

థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్, ఎఫిషియెన్సీ ఆప్టిమైజేషన్ మరియు డైనమిక్ రెస్పాన్స్ వంటి అధిక-పవర్ అప్లికేషన్‌లలోని సవాళ్ల కారణంగా, బిగ్ BLDC మోటార్‌ల కోసం మరింత అధునాతనమైన-నియంత్రణ అల్గారిథమ్‌లు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి.

ముగింపు: BLDC మోటార్స్ యొక్క పని సూత్రాలు మరియు ప్రయోజనాలు

BLDC మోటార్లుఎలక్ట్రానిక్ నియంత్రణ వ్యవస్థ ద్వారా స్టేటర్ వైండింగ్‌లలో కరెంట్‌ను ఖచ్చితంగా నియంత్రించండి మరియు విద్యుత్ శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా సమర్థవంతంగా మార్చడానికి రోటర్ యొక్క శాశ్వత అయస్కాంతాలతో సంకర్షణ చెందుతుంది. చిన్న వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల నుండి పెద్ద పారిశ్రామిక పరికరాల వరకు, తక్కువ-వోల్టేజ్ అనువర్తనాల నుండి 48V BLDC మోటార్ సిస్టమ్‌ల వరకు, బ్రష్‌లెస్ DC మోటార్లు, వాటి అధిక సామర్థ్యం, ​​అధిక విశ్వసనీయత మరియు అద్భుతమైన నియంత్రణ పనితీరుతో, వివిధ పరిశ్రమలలో సాంకేతిక పురోగతి మరియు శక్తి సామర్థ్య మెరుగుదలను నడుపుతున్నాయి. ఎలక్ట్రానిక్ నియంత్రణ సాంకేతికత మరియు శాశ్వత మాగ్నెట్ మెటీరియల్స్ యొక్క నిరంతర అభివృద్ధితో, BLDC మోటార్లు విస్తృతమైన అనువర్తన అవకాశాన్ని మరియు మరింత అత్యుత్తమ పనితీరును కలిగి ఉంటాయని మేము ఊహించవచ్చు.

మీరు మా ఉత్పత్తులపై ఆసక్తి కలిగి ఉంటే లేదా ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే, దయచేసి సంకోచించకండిమమ్మల్ని సంప్రదించండిమరియు మేము మీకు 24 గంటల్లో ప్రత్యుత్తరం ఇస్తాము.