ब्रशलेस डीसी (BLDC) मोटर्स के सिद्धांत और उनका उपयोग करने का सही तरीका है

सबसे बुनियादी मोटर 'डीसी मोटर (ब्रश मोटर) ' है। एक चुंबकीय क्षेत्र में एक कॉइल रखकर और उसके माध्यम से एक बहने वाली धारा को पारित करके, कॉइल को एक तरफ चुंबकीय ध्रुवों द्वारा हटा दिया जाएगा और एक ही समय में दूसरी तरफ आकर्षित किया जाएगा, और इस कार्रवाई के तहत घूमता रहेगा। रोटेशन के दौरान, कॉइल के माध्यम से बहने वाला करंट उलट हो जाता है, जिससे यह लगातार घूमता है। मोटर का एक हिस्सा है जिसे 'कम्यूटेटर ' कहा जाता है, जो 'ब्रश ' द्वारा संचालित होता है, जो 'स्टीयरिंग गियर ' के ऊपर स्थित होते हैं और लगातार घूमते ही चलते हैं। ब्रश की स्थिति को बदलकर, वर्तमान की दिशा को बदला जा सकता है। कम्यूटेटर और ब्रश एक डीसी मोटर के रोटेशन के लिए अपरिहार्य संरचनाएं हैं।

चित्रा 1: एक डीसी मोटर (ब्रश मोटर) के संचालन का योजनाबद्ध आरेख।

कम्यूटेटर कॉइल में करंट के प्रवाह को स्विच करता है, डंडों की दिशा को उलट देता है ताकि वे हमेशा दाईं ओर घूमते हो। ब्रश कम्यूटेटर को बिजली की आपूर्ति करते हैं जो शाफ्ट के साथ घूमता है।

कई क्षेत्रों में सक्रिय मोटर्स

हमने बिजली की आपूर्ति और रोटेशन के सिद्धांत (छवि 2) के प्रकार द्वारा मोटर्स को वर्गीकृत किया है। आइए प्रत्येक प्रकार की मोटर की विशेषताओं और उपयोगों पर एक संक्षिप्त नज़र डालें।

चित्र 2: मुख्य प्रकार के मोटर्स

डीसी मोटर्स (ब्रश किए गए मोटर्स), जो सरल और नियंत्रित करने में आसान हैं, का उपयोग अक्सर घर के उपकरणों में ऑप्टिकल डिस्क ट्रे खोलने और बंद करने जैसे अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। वे ऑटोमोबाइल में भी उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि इलेक्ट्रिक मिरर खोलने और समापन जैसे अनुप्रयोगों के लिए। हालांकि यह सस्ती है और कई क्षेत्रों में उपयोग किया जा सकता है, इसकी कमियां हैं। चूंकि कम्यूटेटर ब्रश के संपर्क में आता है, इसलिए इसमें एक छोटा जीवन काल होता है और ब्रश को समय -समय पर या वारंटी के तहत प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।

एक स्टेपर मोटर इसे भेजे गए विद्युत दालों की संख्या के साथ घुमाएगा। आंदोलन की मात्रा इसे भेजे गए विद्युत आवेगों की संख्या पर निर्भर करती है, जिससे यह स्थिति समायोजन के लिए उपयुक्त है।

इसका उपयोग अक्सर घर पर 'फैक्स मशीनों और प्रिंटर _' के पेपर फीडिंग के लिए किया जाता है, चूंकि एक फैक्स मशीन के फीडिंग स्टेप्स विनिर्देशों (उत्कीर्णन, सुंदरता) पर निर्भर करते हैं, एक कदम मोटर जो विद्युत आवेगों की संख्या के साथ घूमती है, उपयोग करना बहुत आसान है। इस समस्या को हल करना आसान है कि सिग्नल रुकने के बाद मशीन अस्थायी रूप से रुक जाती है। सिंक्रोनस मोटर्स, जिनकी घुमाव की संख्या बिजली की आपूर्ति की आवृत्ति के साथ भिन्न होती है, का उपयोग माइक्रोवेव ओवन के लिए 'रोटरी टेबल जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है।

मोटर सेट में एक गियर रिड्यूसर है जो भोजन को गर्म करने के लिए उपयुक्त घुमावों की संख्या प्राप्त करता है। इंडक्शन मोटर्स भी बिजली की आपूर्ति की आवृत्ति से प्रभावित होते हैं, लेकिन आवृत्ति और क्रांतियों की संख्या संयोग नहीं होती है। अतीत में, इन एसी मोटर्स का उपयोग प्रशंसकों या वाशिंग मशीन में किया गया था।

जैसा कि आप देख सकते हैं, कई प्रकार की मोटर्स कई क्षेत्रों में सक्रिय हैं। BLDC मोटर्स की विशेषताएं क्या हैं (ब्रशलेस मोटर्स ) जो उन्हें इतना बहुमुखी बनाते हैं?

एक BLDC मोटर कैसे घूमती है?

में 'bl ' BLDC मोटर्स का अर्थ है 'ब्रशलेस ', जिसका अर्थ है कि डीसी मोटर्स (ब्रश मोटर्स) में 'ब्रश ' अब मौजूद नहीं हैं। डीसी मोटर्स (ब्रश मोटर्स) में ब्रश की भूमिका कम्यूटेटर के माध्यम से रोटर में कॉइल को सक्रिय करना है। तो ब्रश के बिना एक BLDC मोटर रोटर में कॉइल को कैसे सक्रिय करता है? यह पता चला है कि BLDC मोटर्स रोटर के लिए स्थायी मैग्नेट का उपयोग करते हैं, और रोटर में कोई कॉइल नहीं है। चूंकि रोटर में कोई कॉइल नहीं हैं, इसलिए मोटर को ऊर्जावान बनाने के लिए कम्यूटेटर और ब्रश की कोई आवश्यकता नहीं है। इसके बजाय, कॉइल का उपयोग स्टेटर (चित्रा 3) के रूप में किया जाता है।

एक डीसी मोटर (ब्रश मोटर) में निश्चित स्थायी मैग्नेट द्वारा बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र इसके अंदर कॉइल (रोटर) द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र को नियंत्रित करके स्थानांतरित नहीं करता है और घूमता है। वोल्टेज को बदलकर घुमावों की संख्या को बदल दिया जाता है। एक BLDC मोटर का रोटर एक स्थायी चुंबक है, और रोटर को इसके चारों ओर कॉइल द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को बदलकर घुमाया जाता है। रोटर के रोटेशन को कॉइल के माध्यम से बहने वाले वर्तमान की दिशा और परिमाण को नियंत्रित करके नियंत्रित किया जाता है।

चित्रा 3: BLDC मोटर ऑपरेशन के योजनाबद्ध आरेख।

   

BLDC मोटर्स के लाभ

BLDC मोटर्स में स्टेटर पर तीन कॉइल हैं, जिनमें से प्रत्येक में दो तारों के साथ, मोटर में कुल छह लीड तारों के लिए। वास्तव में, केवल तीन तारों की आवश्यकता होती है, क्योंकि वे आंतरिक रूप से वायर्ड होते हैं, लेकिन यह अभी भी पहले से वर्णित डीसी मोटर (ब्रश मोटर) से अधिक है। यह सकारात्मक और नकारात्मक बैटरी ट�ह केवल मोटर की आपूर्ति से मोटर के केबलों को जोड़ने की बात नहीं है। यहां तक कि केबलों की संख्या अलग है। यह 'पॉजिटिव (+) और नकारात्मक (-) टर्मिनलों को बिजली की आपूर्ति ' से जोड़ने के समान नहीं है। BLDC मोटर को इस श्रृंखला की दूसरी किस्त में समझाया जाएगा। इस बार हम BLDC मोटर्स के लाभों पर ध्यान केंद्रित करने जा रहे हैं।

BLDC मोटर की पहली विशेषता 'उच्च दक्षता ' है। हर समय अधिकतम मूल्य को बनाए रखने के लिए घूर्णी बल (टोक़) को नियंत्रित करना संभव है, जबकि डीसी मोटर्स (ब्रश मोटर्स) के साथ, अधिकतम टोक़ केवल रोटेशन के दौरान एक ही क्षण के लिए बनाए रखा जा सकता है, और अधिकतम मूल्य को हर समय बनाए नहीं रखा जा सकता है। यदि एक डीसी मोटर (ब्रश मोटर) एक BLDC मोटर के रूप में अधिक टोक़ प्राप्त करना चाहता है, तो यह केवल अपने चुंबक को बढ़ा सकता है। यही कारण है कि एक छोटी BLDC मोटर भी बहुत अधिक शक्ति का उत्पादन कर सकती है।

दूसरी विशेषता 'गुड कंट्रोलबिलिटी ' है, जो पहले वाले से संबंधित है। BLDC मोटर्स को टोक़, क्रांतियों की संख्या, आदि मिल सकती है, ठीक उसी तरह जैसे आप चाहते हैं कि वे चाहते हैं, और BLDC मोटर्स सटीक रूप से क्रांतियों, टॉर्क, आदि की लक्ष्य संख्या को वापस खिला सकते हैं। सटीक नियंत्रण मोटर की गर्मी उत्पादन और बिजली की खपत को दबाता है। बैटरी ड्राइव के मामले में, सावधान नियंत्रण द्वारा ड्राइव समय का विस्तार करना संभव है। इसके अलावा, यह स्थायित्व और कम विद्युत शोर की विशेषता है। उपरोक्त दो बिंदु ब्रशलेस द्वारा लाए गए फायदे हैं।

दूसरी ओर, डीसी मोटर्स (ब्रश मोटर्स) ब्रश और कम्यूटेटर के बीच लंबे समय तक संपर्क के कारण पहनने और आंसू के अधीन हैं। संपर्क भाग भी स्पार्क उत्पन्न करता है। खासकर जब कम्यूटेटर का अंतर ब्रश को छूता है, तो एक बड़ी चिंगारी और शोर होगा। यदि आप उपयोग के दौरान शोर उत्पन्न नहीं करना चाहते हैं, तो एक BLDC मोटर पर विचार किया जाएगा।

इन क्षेत्रों में BLDC मोटर्स का उपयोग किया जाता है

उच्च दक्षता, बहुमुखी हैंडलिंग और लंबे जीवन के साथ BLDC मोटर्स कहां हैं? वे अक्सर उन उत्पादों में उपयोग किए जाते हैं जो उनकी उच्च दक्षता और लंबे जीवन का उपयोग कर सकते हैं और लगातार उपयोग किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, घर के उपकरण। लोग लंबे समय से वाशिंग मशीन और एयर कंडीशनर का उपयोग कर रहे हैं। हाल ही में, BLDC मोटर्स को बिजली के प्रशंसकों के लिए अपनाया गया है, और बिजली की खपत को कम करने में नाटकीय रूप से सफल हुए हैं।

यह उच्च दक्षता के कारण है कि बिजली की खपत कम हो गई है। BLDC मोटर्स का उपयोग वैक्यूम क्लीनर में भी किया जाता है। एक मामले में, नियंत्रण प्रणाली को बदलकर, क्रांतियों की संख्या में बड़ी वृद्धि का एहसास हुआ। यह उदाहरण BLDC मोटर्स की अच्छी नियंत्रणीयता को दर्शाता है।

BLDC मोटर्स का उपयोग हार्ड डिस्क के घूर्णन भाग में भी किया जाता है, जो महत्वपूर्ण भंडारण मीडिया हैं। चूंकि यह एक मोटर है जिसे लंबे समय तक चलने की आवश्यकता है, स्थायित्व महत्वपूर्ण है। बेशक, इसमें बिजली की खपत को दबाने का उद्देश्य भी है। यहां उच्च दक्षता भी बिजली की कम खपत से संबंधित है।

BLDC मोटर्स के लिए कई और उपयोग हैं

BLDC मोटर्स का उपयोग एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग किए जाने की उम्मीद है, और उनका उपयोग छोटे रोबोटों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाएगा, विशेष रूप से 'सेवा रोबोट ' जो विनिर्माण के अलावा अन्य क्षेत्रों में सेवाएं प्रदान करते हैं। 'पोजिशनिंग रोबोट के लिए महत्वपूर्ण है, इसलिए हमें स्टेपिंग मोटर्स का उपयोग नहीं करना चाहिए जो विद्युत दालों की संख्या के साथ चलते हैं? ' कोई ऐसा सोच सकता है। हालांकि, बल नियंत्रण के संदर्भ में, BLDC मोटर्स अधिक उपयुक्त हैं। इसके अलावा, यदि स्टेपर मोटर्स का उपयोग किया जाता है, तो रोबोट की कलाई जैसी संरचना को एक निश्चित स्थिति में तय करने के लिए बड़ी मात्रा में करंट के साथ आपूर्ति करने की आवश्यकता होती है। साथ BLDC मोटर्स , केवल आवश्यक शक्ति को एक बाहरी बल के साथ मिलकर आपूर्ति की जा सकती है, इस प्रकार बिजली की खपत पर अंकुश लगाया जा सकता है।

इसका उपयोग परिवहन में भी किया जा सकता है। सरल डीसी मोटर्स का उपयोग लंबे समय से बुजुर्गों के लिए इलेक्ट्रिक कारों या गोल्फ कार्ट में किया गया है, लेकिन हाल ही में उच्च दक्षता वाले बीएलडीसी मोटर्स को अच्छी नियंत्रणीयता के साथ अपनाया गया है। BLDC मोटर्स का उपयोग ड्रोन में भी किया जाता है। विशेष रूप से मल्टी-एक्सिस रैक के साथ यूएवी में, क्योंकि यह प्रोपेलरों के घुमावों की संख्या को बदलकर उड़ान के रवैये को नियंत्रित करता है, बीएलडीसी मोटर्स जो सटीक रूप से रोटेशन को नियंत्रित कर सकते हैं वे लाभप्रद हैं।

इसके बारे में क्या ख़्याल है? BLDC मोटर्स उच्च दक्षता, अच्छे नियंत्रण और लंबे जीवन के साथ उच्च गुणवत्ता वाले मोटर्स हैं। हालांकि, BLDC मोटर्स की शक्ति को अधिकतम करने के लिए उचित नियंत्रण की आवश्यकता है। यह कैसे किया जाना चाहिए?

अकेले कनेक्शन से नहीं घूम सकते

इनर रोटर प्रकार BLDC मोटर BLDC मोटर की एक विशिष्ट प्रकार है, और इसके बाहरी और इंटीरियर को नीचे दिखाया गया है (छवि 1)। एक ब्रश डीसी मोटर (इसके बाद एक डीसी मोटर के रूप में संदर्भित) में रोटर पर एक कॉइल और बाहर की तरफ एक स्थायी चुंबक होता है, जबकि एक बीएलडीसी मोटर में रोटर पर एक स्थायी चुंबक होता है और बाहर की तरफ एक कॉइल होता है, और एक बीएलसीडी मोटर में रोटर पर कॉइल के बिना एक स्थायी चुंबक होता है, इसलिए रोटर को जुटाने की आवश्यकता नहीं होती है। यह ऊर्जा के लिए ब्रश के बिना एक 'ब्रशलेस प्रकार ' का एहसास करना संभव बनाता है।

दूसरी ओर, डीसी मोटर्स की तुलना में, नियंत्रण अधिक कठिन हो जाता है। यह केवल मोटर की आपूर्ति से मोटर के केबलों को जोड़ने की बात नहीं है। यहां तक कि केबलों की संख्या अलग है। यह 'पॉजिटिव (+) और नकारात्मक (-) टर्मिनलों को बिजली की आपूर्ति ' से जोड़ने के समान नहीं है।

चित्रा 1: BLDC मोटर का बाहरी और इंटीरियर

चित्रा 2-ए: बीएलडीसी मोटर रोटेशन सिद्धांत

एक कॉइल को 120 डिग्री अंतराल पर BLDC मोटर में रखा जाता है, कुल तीन कॉइल के लिए, ऊर्जावान चरण या कॉइल में वर्तमान को नियंत्रित करने के लिए

जैसा कि चित्र 2-ए में दिखाया गया है, BLDC मोटर्स तीन कॉइल का उपयोग करते हैं। इन तीन कॉइल का उपयोग चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न करने के लिए किया जाता है जब सक्रिय किया जाता है और इसे यू, वी, और डब्ल्यू नाम दिया जाता है। इस कॉइल को ऊर्जावान करने का प्रयास करें। कॉइल यू पर वर्तमान पथ (इसके बाद 'कॉइल ' के रूप में संदर्भित) को चरण U के रूप में दर्ज किया गया है, V को चरण V के रूप में दर्ज किया गया है, और W को चरण W के रूप में दर्ज किया गया है। अगला, चरण U को देखें। चलो चरण U पर एक नज़र डालते हैं। जब बिजली U पर लागू होती है, तो चुंबकीय प्रवाह की दिशा में उत्पन्न होता है, जैसा कि चित्र 2-B में दिखाया गया है। हालांकि, वास्तव में, यू, वी, और डब्ल्यू चरण यू चरण के समान नहीं हैं।

हालांकि, वास्तव में, यू, वी, और डब्ल्यू के केबल सभी एक -दूसरे से जुड़े हैं, इसलिए केवल यू चरण को सक्रिय करना संभव नहीं है। यहां, यू चरण से डब्ल्यू चरण तक ऊर्जावान यू और डब्ल्यू में चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न करेगा जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 2-सी। यू और डब्ल्यू के दो चुंबकीय प्रवाह को अंजीर में दिखाए गए बड़े चुंबकीय प्रवाह में संश्लेषित किया जाता है। 2-डी। स्थायी चुंबक को घुमाया जाएगा ताकि यह संश्लेषित चुंबकीय प्रवाह केंद्रीय स्थायी चुंबक (रोटर) के एन पोल के समान दिशा में हो।

चित्रा 2-बी: BLDC मोटर का रोटेशन सिद्धांत

फ्लक्स यू-चरण से डब्ल्यू-चरण तक सक्रिय है। सबसे पहले, केवल कुंडल के यू भाग पर ध्यान केंद्रित करके, यह पाया जाता है कि एक चुंबकीय प्रवाह तीर के रूप में उत्पन्न होता है

चित्रा 2-डी: चरण यू से चरण डब्ल्यू तक एक BLDC मोटर पासिंग बिजली के रोटेशन का सिद्धांत दो चुंबकीय प्रवाह को संश्लेषित करने के रूप में सोचा जा सकता है

यदि संश्लेषित चुंबकीय प्रवाह की दिशा बदल जाती है, तो स्थायी चुंबक भी बदल जाता है। स्थायी चुंबक की स्थिति के साथ संयोजन में, संश्लेषित चुंबकीय प्रवाह की दिशा को बदलने के लिए यू-चरण, वी-चरण, और डब्ल्यू-चरण में सक्रिय चरण को स्विच करें। यदि यह ऑपरेशन लगातार किया जाता है, तो संश्लेषित चुंबकीय प्रवाह घुमाएगा, जिससे एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होगा और रोटर को घुमाएगा।

अंजीर। 3 ऊर्जावान चरण और सिंथेटिक चुंबकीय प्रवाह के बीच संबंध दिखाता है। इस उदाहरण में, अनुक्रम में 1-6 से एनर्जाइजिंग मोड को बदलकर, सिंथेटिक चुंबकीय प्रवाह दक्षिणावर्त घुमाएगा। संश्लेषित चुंबकीय प्रवाह की दिशा को बदलकर और गति को नियंत्रित करके, रोटर की रोटेशन गति को नियंत्रित किया जा सकता है। इन छह एनर्जाइज़ेशन मोड के बीच स्विच करके मोटर को नियंत्रित करने की विधि को '120-डिग्री एनर्जाइज़ेशन कंट्रोल ' कहा जाता है।

चित्रा 3: रोटर के स्थायी मैग्नेट घूमेंगे जैसे कि वे एक सिंथेटिक चुंबकीय प्रवाह द्वारा खींचे गए थे, और मोटर के शाफ्ट के परिणामस्वरूप घूम जाएगा

साइन वेव कंट्रोल का उपयोग करके चिकनी रोटेशन

अगला, हालांकि संश्लेषित चुंबकीय प्रवाह की दिशा 120-डिग्री ऊर्जावान नियंत्रण के तहत घुमाई गई है, केवल छह अलग-अलग दिशाएं हैं। उदाहरण के लिए, यदि आप अंजीर में 'एनर्जाइज्ड मोड 1 ' को बदलते हैं। 3 से 'एनर्जाइज्ड मोड 2 ', सिंथेटिक चुंबकीय प्रवाह की दिशा 60 डिग्री से बदल जाएगी। रोटर तब घुमाएगा जैसे कि आकर्षित हो। अगला, 'एनर्जेटेड मोड 2 ' से 'एनर्जाइज्ड मोड 3 ' में बदलकर, सिंथेटिक चुंबकीय प्रवाह की दिशा 60 डिग्री से फिर से बदल जाएगी। रोटर फिर से इस बदलाव के लिए आकर्षित होगा। इस घटना को दोहराया जाएगा। आंदोलन कठोर हो जाएगा। कभी -कभी यह कार्रवाई भी शोर करेगी।

यह 'साइन वेव कंट्रोल ' है जो 120-डिग्री ऊर्जावान नियंत्रण की कमियों को समाप्त करता है और चिकनी रोटेशन को प्राप्त करता है। 120-डिग्री बिजली नियंत्रण में, संश्लेषित चुंबकीय प्रवाह छह दिशाओं में तय किया गया है। यह नियंत्रित किया जाता है ताकि यह लगातार भिन्न हो। अंजीर में उदाहरण में, 2-सी, यू और डब्ल्यू द्वारा उत्पन्न फ्लक्स एक ही परिमाण के हैं। हालांकि, यदि यू-चरण, वी-चरण, और डब्ल्यू-चरण को बेहतर तरीके से नियंत्रित किया जा सकता है, तो कॉइल को विभिन्न आकारों के चुंबकीय प्रवाह को उत्पन्न करने के लिए बनाया जा सकता है, और संश्लेषित चुंबकीय प्रवाह की दिशा को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। यू-चरण, वी-चरण, और डब्ल्यू-चरण में से प्रत्येक के वर्तमान आकार को समायोजित करके, एक ही समय में एक संश्लेषित चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न होता है। इस प्रवाह की निरंतर पीढ़ी को नियंत्रित करके, मोटर सुचारू रूप से घूमती है।

चित्रा 4: साइन वेव कंट्रोल साइन वेव कंट्रोल

3 चरणों पर वर्तमान को चिकनी रोटेशन के लिए सिंथेटिक चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न करने के लिए नियंत्रित किया जा सकता है। सिंथेटिक चुंबकीय प्रवाह को एक दिशा में उत्पन्न किया जा सकता है जो 120-डिग्री ऊर्जावान नियंत्रण द्वारा उत्पन्न नहीं किया जा सकता है

एक मोटर को नियंत्रित करने के लिए एक इन्वर्टर का उपयोग करना

यू, वी और डब्ल्यू के प्रत्येक चरण पर धाराओं के बारे में क्या? इसे समझने में आसान बनाने के लिए, 120-डिग्री ऊर्जावान नियंत्रण पर वापस सोचें और एक नज़र डालें। अंजीर 3 पर फिर से देखें। एनर्जेटेड मोड 1 में, यू से डब्ल्यू तक वर्तमान प्रवाह; एनर्जाइज्ड मोड 2 में, वर्तमान में यू से वी तक प्रवाह होता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, जब भी कॉइल का संयोजन जिसमें वर्तमान प्रवाह बदल जाता है, तो सिंथेटिक फ्लक्स तीर की दिशा भी बदल जाती है।

अगला, एनर्जाइज़ेशन मोड 4 को देखें। इस मोड में, एनर्जाइज़ेशन मोड 1 के विपरीत दिशा में डब्ल्यू से यू तक वर्तमान प्रवाह होता है। डीसी मोटर्स , इस तरह की वर्तमान दिशा का स्विचिंग कम्यूटेटर और ब्रश के संयोजन द्वारा किया जाता है। हालांकि, BLDC मोटर्स इस तरह के संपर्क प्रकार की विधि का उपयोग नहीं करते हैं। वर्तमान की दिशा को बदलने के लिए एक इन्वर्टर सर्किट का उपयोग किया जाता है। इन्वर्टर सर्किट का उपयोग आमतौर पर BLDC मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

इन्वर्टर सर्किट प्रत्येक चरण में लागू वोल्टेज को बदलकर वर्तमान मूल्य को समायोजित करता है। वोल्टेज समायोजन के लिए, PWM (PulsewidthModulation = Pulse Width मॉड्यूलेशन) का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। PWM पल्स की लंबाई को समायोजित करके वोल्टेज को बदलने के लिए एक विधि है, और यह महत्वपूर्ण है कि समय और बंद समय के बीच अनुपात (कर्तव्य चक्र) का परिवर्तन है। यदि अनुपात अधिक है, तो वोल्टेज बढ़ाने के समान प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है। यदि अनुपात कम हो जाता है, तो वोल्टेज में कमी के समान प्रभाव प्राप्त होता है (छवि 5)।

पीडब्लूएम का एहसास करने के लिए, समर्पित हार्डवेयर से सुसज्जित माइक्रो कंप्यूटर अब उपलब्ध हैं। साइन वेव कंट्रोल करने के लिए 3 चरणों के वोल्टेज को नियंत्रित करना आवश्यक है, इसलिए सॉफ्टवेयर 120 डिग्री एनर्जेटेड कंट्रोल की तुलना में थोड़ा अधिक जटिल है जहां केवल 2 चरणों को सक्रिय किया जाता है। इन्वर्टर एक BLDC मोटर चलाने के लिए आवश्यक एक सर्किट है। इनवर्टर का उपयोग एसी मोटर्स में भी किया जाता है, लेकिन यह माना जा सकता है कि लगभग सभी BLDC मोटर्स का उपयोग 'इन्वर्टर-टाइप ' होम उपकरणों में किया जाता है।

चित्रा 5: पीडब्लूएम आउटपुट और आउटपुट वोल्टेज के बीच संबंध

वोल्टेज के आरएमएस मान को बदलने के लिए एक निश्चित समय पर समय पर बदलें।

समय पर जितना लंबा होता है, 100% वोल्टेज लागू होने पर आरएमएस मान वोल्टेज के करीब होता है (समय पर)।

स्थिति सेंसर का उपयोग करने वाले BLDC मोटर्स उपरोक्त BLDC मोटर्स के नियंत्रण का अवलोकन है, जो कॉइल द्वारा उत्पन्न संश्लेषित चुंबकीय प्रवाह की दिशा को बदलते हैं, जिससे रोटर के स्थायी मैग्नेट को तदनुसार बदलना पड़ता है।

वास्तव में, उपरोक्त विवरण में एक और बिंदु का उल्लेख नहीं है। यही है, BLDC मोटर्स में सेंसर की उपस्थिति। BLDC मोटर्स को रोटर (स्थायी चुंबक) की स्थिति (कोण) के साथ संयोजन में नियंत्रित किया जाता है। इसलिए, रोटर की स्थिति प्राप्त करने के लिए एक सेंसर आवश्यक है। यदि स्थायी चुंबक की दिशा जानने के लिए कोई सेंसर नहीं है, तो रोटर अप्रत्याशित दिशा में बदल सकता है। यह मामला नहीं है जब जानकारी प्रदान करने के लिए कोई सेंसर होता है।

तालिका 1 BLDC मोटर्स में स्थिति का पता लगाने के लिए मुख्य प्रकार के सेंसर दिखाती है। नियंत्रण विधि के आधार पर, विभिन्न सेंसर की आवश्यकता होती है। 120-डिग्री एनर्जाइज़ेशन कंट्रोल के लिए, एक हॉल इफ़ेक्ट सेंसर जो प्रत्येक 60 डिग्री के सिग्नल को इनपुट कर सकता है, यह निर्धारित करने के लिए सुसज्जित है कि किस चरण को सक्रिय किया जाना है। दूसरी ओर, 'वेक्टर कंट्रोल ' (अगले भाग में वर्णित) के लिए, जो संश्लेषित चुंबकीय प्रवाह को ठीक से नियंत्रित करता है, कोने सेंसर या फोटोइलेक्ट्रिक एनकोडर जैसे उच्च-सटीक सेंसर अधिक प्रभावी होते हैं।

इन सेंसर का उपयोग स्थिति का पता लगाना संभव बनाता है, लेकिन कुछ कमियां हैं। सेंसर धूल के लिए कम प्रतिरोधी हैं और रखरखाव आवश्यक है। जिस तापमान सीमा पर उनका उपयोग किया जा सकता है, वह भी कम हो जाता है। सेंसर का उपयोग या इस उद्देश्य के लिए वायरिंग के अलावा लागत में वृद्धि होती है, और उच्च-सटीक सेंसर स्वाभाविक रूप से महंगे हैं। इसके कारण 'सेंसरलेस ' विधि की शुरुआत हुई। यह स्थिति का पता लगाने के लिए एक सेंसर का उपयोग नहीं करता है, इस प्रकार लागत को नियंत्रित करता है और सेंसर से संबंधित रखरखाव की आवश्यकता को समाप्त करता है। हालांकि, सिद्धांत को चित्रित करने के उद्देश्य से, यह माना जाता है कि जानकारी स्थिति सेंसर से प्राप्त की गई है।

संवेदक प्रकार	मुख्य अनुप्रयोग	विशेषताएँ
हॉल इफेक्ट सेंसर	120 डिग्री सक्रिय नियंत्रण	हर 60 डिग्री के संकेत प्राप्त करता है। कम कीमत। गर्मी प्रतिरोधी नहीं।
ऑप्टिकल एनकोडर	साइन वेव कंट्रोल, वेक्टर कंट्रोल	दो प्रकार हैं: वृद्धिशील प्रकार (मूल स्थिति से यात्रा की गई दूरी ज्ञात है) और निरपेक्ष प्रकार (वर्तमान स्थिति का कोण ज्ञात है)। संकल्प अधिक है, लेकिन धूल प्रतिरोध कमजोर है।
कोण संवेदक	साइन वेव कंट्रोल, वेक्टर कंट्रोल	उच्च संकल्प। बीहड़ और कठोर वातावरण में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

तालिका 1: स्थिति का पता लगाने के लिए विशिष्ट सेंसर के प्रकार और विशेषताएं

वेक्टर नियंत्रण द्वारा हर समय उच्च दक्षता बनाए रखी जाती है

साइन वेव नियंत्रण 3 चरणों को सक्रिय करके संश्लेषित चुंबकीय प्रवाह की दिशा को आसानी से बदल देता है, इसलिए रोटर सुचारू रूप से घूम जाएगा। 120-डिग्री एनर्जाइज़ेशन कंट्रोल मोटर को घुमाने के लिए यू-चरण, वी-चरण, और डब्ल्यू-चरण के 2 को स्विच करता है, जबकि साइनसोइडल नियंत्रण को 3 चरणों में धाराओं के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, नियंत्रण मूल्य एक एसी मूल्य है जो हर समय बदलता है, जिससे इसे नियंत्रित करना अधिक कठिन हो जाता है।

यह वह जगह है जहां वेक्टर नियंत्रण आता है। वेक्टर नियंत्रण समन्वय परिवर्तन के माध्यम से दो चरणों के डीसी मूल्यों के रूप में तीन चरणों के एसी मूल्यों की गणना करके नियंत्रण को सरल बनाता है। हालांकि, वेक्टर नियंत्रण गणनाओं को उच्च रिज़ॉल्यूशन पर रोटर स्थिति की जानकारी की आवश्यकता होती है। स्थिति का पता लगाने के लिए दो तरीके हैं, अर्थात् स्थिति सेंसर जैसे कि फोटोइलेक्ट्रिक एनकोडर या कोने सेंसर का उपयोग करके विधि, और सेंसरलेस विधि जो प्रत्येक चरण के वर्तमान मूल्यों को एक्सट्रपलेशन करती है। यह समन्वय परिवर्तन टोक़ (घूर्णी बल) से जुड़े वर्तमान मूल्य के प्रत्यक्ष नियंत्रण की अनुमति देता है, जिससे अतिरिक्त वर्तमान के बिना कुशल नियंत्रण का एहसास होता है।

हालांकि, वेक्टर नियंत्रण को त्रिकोणमितीय कार्यों या जटिल गणना प्रसंस्करण का उपयोग करके समन्वय परिवर्तन की आवश्यकता होती है। इसलिए, ज्यादातर मामलों में, उच्च कम्प्यूटेशनल पावर वाले माइक्रो कंप्यूटर का उपयोग नियंत्रण माइक्रो कंप्यूटर के रूप में किया जाता है, जैसे कि एफपीयू (फ्लोटिंग पॉइंट यूनिट) से लैस माइक्रो कंप्यूटर।

एक ब्रशलेस डीसी मोटर (BLDC: ब्रशलेसडायरेक्टक्रेंटमोटर), जिसे इलेक्ट्रॉनिक रूप से कम्यूटेटेड मोटर (ईसीएम या ईसी मोटर) या सिंक्रोनस डीसी मोटर के रूप में भी जाना जाता है, एक प्रकार का सिंक्रोनस मोटर है जो एक प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) बिजली की आपूर्ति का उपयोग करता है।

एक ब्रशलेस डीसी मोटर (BLDC: ब्रशलेस डायरेक्ट करंट मोटर) अनिवार्य रूप से स्थिति प्रतिक्रिया के साथ एक स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर है जो एक डीसी पावर इनपुट और एक इन्वर्टर का उपयोग करता है ताकि इसे तीन-चरण एसी बिजली की आपूर्ति में परिवर्तित किया जा सके। ए ब्रशलेस मोटर (BLDC: ब्रशलेस डायरेक्टक्रेंट मोटर) एक स्व-कम्यूटेड प्रकार (स्व-दिशा स्विचिंग) है और इसलिए इसे नियंत्रित करने के लिए अधिक जटिल है।

https://www.holrymotor.com/brushless-motors.html

BLDC मोटर (ब्रशलेसडायरेक्टक्रेंटमोटर) नियंत्रण के लिए रोटर स्थिति और तंत्र के ज्ञान की आवश्यकता होती है जिसके द्वारा मोटर को ठीक किया जाता है और स्टीयर किया जाता है। बंद-लूप गति नियंत्रण के लिए, दो अतिरिक्त आवश्यकताएं हैं, मोटर गति शक्ति को नियंत्रित करने के लिए रोटर स्पीड/ या मोटर करंट का एक माप और एक पीडब्लूएम सिग्नल।

BLDC Motors (ब्रशलेसडायरेक्टक्रेंटमोटर) आवेदन आवश्यकताओं के आधार पर या तो संरेखित या केंद्र-संरेखित PWM सिग्नल का उपयोग कर सकता है। केवल स्पीड चेंज ऑपरेशन की आवश्यकता वाले अधिकांश एप्लिकेशन छह अलग -अलग साइड संरेखित पीडब्लूएम सिग्नल का उपयोग करेंगे। यह उच्चतम संकल्प प्रदान करता है। यदि एप्लिकेशन को सर्वर पोजिशनिंग, एनर्जी ब्रेकिंग, या पावर रिवर्सल की आवश्यकता होती है, तो पूरक केंद्र-संरेखित पीडब्लूएम सिग्नल की सिफारिश की जाती है।

रोटर की स्थिति को महसूस करने के लिए, BLDC मोटर्स (ब्रशलेसडायरेक्टक्रेंटमोटर) पूर्ण स्थिति सेंसिंग प्रदान करने के लिए हॉल प्रभाव सेंसर का उपयोग करें। इससे अधिक तारों और उच्च लागत का उपयोग होता है। सेंसरलेस BLDC नियंत्रण हॉल सेंसर की आवश्यकता को समाप्त करता है और इसके बजाय रोटर स्थिति की भविष्यवाणी करने के लिए मोटर के काउंटर इलेक्ट्रोमोटिव बल (इलेक्ट्रोमोटिव बल) का उपयोग करता है। प्रशंसकों और पंप जैसे कम लागत वाले चर गति अनुप्रयोगों के लिए सेंसर रहित नियंत्रण महत्वपूर्ण है। जब BLDC मोटर्स (ब्रशलेस डायरेक्ट करंट मोटर्स) का उपयोग किया जाता है, तो रेफ्रिजरेटर और एयर कंडीशनिंग कंप्रेशर्स के लिए सेंसरलेस नियंत्रण की भी आवश्यकता होती है।

सभी प्रकार की मोटर्स हैं, और BLDC मोटर आज सबसे आदर्श स्पीड मोटर उपलब्ध है। यह डीसी मोटर्स और एसी मोटर्स के फायदों को जोड़ती है, डीसी मोटर्स के अच्छे समायोजन प्रदर्शन और सरल संरचना, कोई कम्यूटेशन स्पार्क, विश्वसनीय संचालन और आसान रखरखाव जैसे एसी मोटर्स के फायदे। इसलिए, यह बाजार में बहुत लोकप्रिय है और व्यापक रूप से ऑटोमोबाइल, घरेलू उपकरणों, औद्योगिक उपकरणों और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

ब्रशलेस डीसी मोटर ब्रश डीसी मोटर के अंतर्निहित दोषों को खत्म कर देता है और इलेक्ट्रॉनिक कम्यूटेटर के साथ मैकेनिकल कम्यूटेटर की जगह लेता है, इसलिए ब्रशलेस डीसी मोटर में डीसी मोटर की विशेषताओं को अच्छी गति विनियमन प्रदर्शन के साथ होता है, और सरल संरचना, कोई कम्यूट स्पार्क्स, विश्वसनीय संचालन और आसान रखरखाव के साथ एसी मोटर के लाभ भी होते हैं।

ब्रशलेस डीसी मोटर (ब्रशलेसडायरेक्टक्रेंटमोटर) आज सबसे आदर्श गति नियंत्रण मोटर है। यह डीसी मोटर्स और एसी मोटर्स के फायदों को जोड़ती है, डीसी मोटर्स के अच्छे समायोजन प्रदर्शन और एसी मोटर्स के फायदे, जैसे कि सरल संरचना, कोई कम्यूटेशन स्पार्क्स, विश्वसनीय संचालन और आसान रखरखाव।

ब्रशलेस डायरेक्ट करंट मोटर (ब्रशलेसडायरेक्टक्रेंटमोटर) डेवलपमेंट हिस्ट्री

ब्रशलेस डीसी मोटर्स को ब्रश मोटर्स के आधार पर विकसित किया जाता है, और उनकी संरचना ब्रश मोटर्स की तुलना में अधिक जटिल है। ब्रशलेस डीसी मोटर में मोटर बॉडी और ड्राइवर होते हैं। ब्रश किए गए डीसी मोटर से अलग, ब्रशलेस डीसी मोटर (ब्रशलेसडायरेक्टक्रेंटमोटर) यांत्रिक ब्रश डिवाइस का उपयोग नहीं करता है, लेकिन स्क्वायर-वेव सेल्फ-कंट्रोल स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर को अपनाता है, और हॉल सेंसर के साथ कार्बन ब्रश कम्यूटेटर की जगह लेता है, और रोटर के स्थायी चुंबक सामग्री के रूप में नियोडिमियम-आयरन-बोरन का उपयोग करता है। (यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पिछली शताब्दी में इलेक्ट्रिक मोटर के जन्म के समय, व्यावहारिक मोटर्स जो उत्पन्न हुए थे, वे ब्रशलेस रूप के थे।)

1740s: इलेक्ट्रिक मोटर के आविष्कार की शुरुआत

इलेक्ट्रिक मोटर के शुरुआती मॉडल पहली बार 1740 के दशक में स्कॉटिश वैज्ञानिक एंड्रयू गॉर्डन के काम के माध्यम से दिखाई दिए। माइकल फैराडे और जोसेफ हेनरी जैसे अन्य वैज्ञानिकों ने शुरुआती मोटर्स को विकसित करना जारी रखा, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के साथ प्रयोग किया और पता लगाया कि विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में कैसे परिवर्�ाण को नियंत्रित करके मोटर के संचालन नियंत्रण को महसूस करता है। यह डिज़ाइन मोटर की दक्षता, सटीकता और जीवन को बेहतर बनाने में मदद करता है, इसलिए इसका व्यापक रूप से रोबोटिक्स, बिजली उपकरण, स्मार्ट घरों और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

1832: पहले कम्यूटेटर डीसी मोटर का आविष्कार

पहली डीसी मोटर जो मशीनरी को चलाने के लिए पर्याप्त शक्ति प्रदान कर सकती थी, का आविष्कार 1832 में ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी विलियम स्टर्जन द्वारा किया गया था, लेकिन इसके कम बिजली उत्पादन के कारण इसका आवेदन गंभीर रूप से सीमित था, जो अभी भी तकनीकी रूप से त्रुटिपूर्ण था।

1834: पहली असली इलेक्ट्रिक मोटर बनाई गई है

स्टर्जन के नक्शेकदम पर चलने के बाद, वर्मोंट के थॉमस डेवनपोर्ट, यूएसए ने 1834 में पहली आधिकारिक बैटरी-संचालित इलेक्ट्रिक मोटर का आविष्कार करके इतिहास बनाया। यह अपने कार्य को करने के लिए पर्याप्त शक्ति के साथ पहली इलेक्ट्रिक मोटर थी, और उनके आविष्कार का उपयोग एक छोटे से प्रिंटिंग प्रेस को पावर करने के लिए किया गया था। 1837 में, थॉमस डेवनपोर्ट और उनकी पत्नी, एमिली डेवनपोर्ट, को एक डीसी मोटर के लिए पहले पेटेंट प्राप्त किया।

होमस और एमिली डेवनपोर्ट की पेटेंट मोटर

1886: व्यावहारिक डीसी मोटर का आविष्कार    

1886 में, पहली व्यावहारिक डीसी मोटर जो चर वजन के साथ निरंतर गति से चल सकती थी, पेश की गई थी। फ्रैंकजुलियन स्प्रैग इसके आविष्कारक थे।

फ्रैंक जूलियन स्प्रैग की 'यूटिलिटी ' मोटर

यह ध्यान देने योग्य है कि यूटिलिटी मोटर एसी गिलहरी-केज एसिंक्रोनस मोटर का एक ब्रशलेस रूप था, जिसने न केवल वाइंडिंग टर्मिनलों पर स्पार्क्स और वोल्टेज के नुकसान को समाप्त कर दिया, बल्कि एक निरंतर गति से बिजली देने की अनुमति भी दी। हालांकि, अतुल्यकालिक मोटर में कई दुर्गम दोष थे, ताकि मोटर प्रौद्योगिकी का विकास धीमा हो।

1887: एसी इंडक्शन मोटर पेटेंट

1887 में, निकोला टेस्ला ने एसी इंडक्शन मोटर (AcinductionMotor) का आविष्कार किया, जिसे उन्होंने एक साल बाद सफलतापूर्वक पेटेंट कराया। यह सड़क वाहनों में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं था, लेकिन बाद में वेस्टिंगहाउस इंजीनियरों द्वारा अनुकूलित किया गया था। 1892 में, पहला व्यावहारिक इंडक्शन मोटर डिज़ाइन किया गया था, इसके बाद एक घूर्णन बार-घाव रोटर था, जो मोटर को मोटर वाहन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

1891: तीन-चरण मोटर का विकास

1891 में, जनरल इलेक्ट्रिक ने तीन-चरण इंडक्शन मोटर (तीन phasemotor) का विकास शुरू किया। घाव रोटर डिजाइन का उपयोग करने के लिए, जीई और वेस्टिंगहाउस ने 1896 में एक क्रॉस-लाइसेंसिंग समझौते पर हस्ताक्षर किए।

1955: डीसी ब्रशलेस मोटर युग की शुरुआत

1955 में, संयुक्त राज्य अमेरिका d। हैरिसन और अन्य लोगों ने पहली बार ब्रश डीसी मोटर मैकेनिकल ब्रश पेटेंट के बजाय एक ट्रांजिस्टर कम्यूटेशन लाइन के साथ आवेदन किया, आधिकारिक तौर पर आधुनिक ब्रशलेस डीसी मोटर (ब्रशलेसडायरेक्टक्रेंटमोटर) के जन्म को चिह्नित किया। हालांकि, उस समय कोई मोटर रोटर पोजिशन डिटेक्शन डिवाइस नहीं था, मोटर में शुरू करने की क्षमता नहीं थी।

1962: 1960 के दशक की शुरुआत में ठोस-राज्य प्रौद्योगिकी में अग्रिमों के लिए पहले ब्रशलेस डीसी (BLDC) मोटर का आविष्कार किया गया था। 1962 में, Tgwilson और Phtrickey ने पहले BLDC मोटर का आविष्कार किया, जिसे उन्होंने 'सॉलिड-स्टेट कम्यूटेड डीसी मोटर ' कहा। का प्रमुख तत्व ब्रशलेस मोटर यह था कि इसे एक भौतिक कम्यूटेटर की आवश्यकता नहीं थी, जिससे यह कंप्यूटर डिस्क ड्राइव, रोबोट और हवाई जहाज के लिए सबसे लोकप्रिय विकल्प बन गया।

उन्होंने रोटर की स्थिति का पता लगाने और ब्रशलेस डीसी मोटर्स को व्यावहारिक बनाने के लिए घुमावदार वर्तमान के चरण परिवर्तन को नियंत्रित करने के लिए हॉल तत्वों का उपयोग किया, लेकिन ट्रांजिस्टर क्षमता और अपेक्षाकृत कम मोटर शक्ति द्वारा सीमित थे।

1970 के दशक से वर्तमान: ब्रशलेस डीसी मोटर अनुप्रयोगों का तेजी से विकास

1970 के दशक के बाद से, नए पावर सेमीकंडक्टर उपकरणों (जैसे कि GTR, MOSFET, IGBT, IPM) के उद्भव के साथ, कंप्यूटर नियंत्रण प्रौद्योगिकी (माइक्रोकंट्रोलर, डीएसपी, नए नियंत्रण सिद्धांतों) के तेजी से विकास के साथ-साथ उच्च-प्रदर्शन दुर्लभ-पृथ्वी स्थायी चुंबक सामग्री (जैसे कि समैरियम कोबाल्ट, नीडमियम-बोरन-बोरन), तेजी से विकसित हुआ। ब्रशलेसडायरेक्टक्रेंटमोटर) तेजी से विकसित किया गया है, और क्षमता बढ़ रही है। 1978 में मैक क्लासिक ब्रशलेस डीसी मोटर और इसके ड्राइवर के साथ-साथ स्क्वायर-वेव के अनुसंधान और विकास के साथ प्रौद्योगिकी-चालित औद्योगिक विकास, साथ ही साथ 80 के दशक में ब्रशलेस मोटर और साइन-वेव ब्रशलेस डीसी मोटर, ब्रशलेस मोटर्स ने वास्तव में व्यावहारिक चरण में प्रवेश करना शुरू कर दिया, और तेजी से विकास प्राप्त किया।

ब्रशलेस डीसी मोटर समग्र संरचना और सिद्धांत

ब्रशलेस डीसी मोटर (ब्रशलेसडायरेक्टक्रेंटमोटर) में सिंक्रोनस मोटर और ड्राइवर होते हैं, जो एक विशिष्ट मेक्ट्रोनिक उत्पाद है। सिंक्रोनस मोटर के स्टेटर वाइंडिंग को ज्यादातर तीन-चरण सममित स्टार कनेक्शन में बनाया जाता है, जो तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर के समान है।

BLDCM नियंत्रण प्रणाली की संरचना में तीन मुख्य भाग शामिल हैं: मोटर बॉडी, ड्राइविंग सर्किट और कंट्रोल सर्किट। कार्य प्रक्रिया में, मोटर वोल्टेज, वर्तमान और रोटर स्थिति की जानकारी को एकत्र किया जाता है और नियंत्रण सर्किट द्वारा संबंधित नियंत्रण संकेतों को उत्पन्न करने के लिए संसाधित किया जाता है, और ड्राइव सर्किट नियंत्रण संकेतों को प्राप्त करने के बाद मोटर बॉडी को चलाता है।

ब्रशलेस डीसी मोटर (ब्रशलेसडायरेक्टक्रेंटमोटर) में मुख्य रूप से कॉइल वाइंडिंग के साथ एक स्टेटर होता है, स्थायी चुंबक सामग्री और एक स्थिति सेंसर से बना एक रोटर होता है। आवश्यकतानुसार स्थिति सेंसर, भी अपुष्ट छोड़ा जा सकता है।

स्टेटर

एक BLDC मोटर की स्टेटर संरचना एक इंडक्शन मोटर के समान है। इसमें घुमावदार के लिए अक्षीय खांचे के साथ स्टैक्ड स्टील के टुकड़े टुकड़े होते हैं। BLDC में वाइंडिंग पारंपरिक इंडक्शन मोटर्स में उन लोगों से थोड़ा अलग हैं।

BLDC मोटर स्टेटर

आमतौर पर, अधिकांश BLDC मोटर्स में एक स्टार या 'y ' आकार (कोई तटस्थ नहीं) में जुड़े तीन स्टेटर वाइंडिंग होते हैं। इसके अलावा, कॉइल इंटरकनेक्ट्स के आधार पर, स्टेटर वाइंडिंग को आगे ट्रेपेज़ॉइडल और साइनसोइडल मोटर्स में विभाजित किया जाता है।

BLDC मोटर रिवर्स इलेक्ट्रोमोटिव बल

एक ट्रेपोज़ॉइडल मोटर में, ड्राइव करंट और काउंटर इलेक्ट्रोमोटिव बल दोनों में एक ट्रेपोज़ॉइडल आकार (साइनसोइडल मोटर के मामले में साइनसोइडल) होता है। आमतौर पर, 48 V (या उससे कम) पर रेटेड मोटर्स का उपयोग ऑटोमोटिव और रोबोटिक्स (हाइब्रिड कार और रोबोट हथियारों) में किया जाता है।

रोटार

एक BLDC मोटर के रोटर भाग में स्थायी मैग्नेट (आमतौर पर दुर्लभ-पृथ्वी मिश्र धातु मैग्नेट जैसे कि नियोडिमियम (एनडी), सामरी कोबाल्ट (एसएमसीओ) और नियोडिमियम आयरन बोरॉन (एनडीएफईबी) होते हैं।

आवेदन के आधार पर, पोल

(ए) चुंबक को रोटर की परिधि पर रखा जाता है।

(बी) एक रोटर जिसे एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रूप से एम्बेडेड रोटर कहा जाता है जिसमें एक आयताकार स्थायी चुंबक रोटर के मूल में एम्बेडेड होता है।

(c) चुंबक को रोटर के मूल में डाला जाता है। 

BLDC मोटर रोटर स्थिति सेंसर (हॉल सेंसर)

चूंकि BLDC मोटर्स में कोई ब्रश नहीं हैं, इसलिए कम्यूटेशन इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित है। मोटर को घुमाने के लिए, स्टेटर वाइंडिंग को क्रमिक रूप से सक्रिय किया जाना चाहिए और रोटर की स्थिति (यानी, रोटर के उत्तर और दक्षिण ध्रुवों) को स्टेटर वाइंडिंग के एक विशिष्ट सेट को सटीक रूप से सक्रिय करने के लिए जाना जाना चाहिए।

हॉल सेंसर (हॉल इफेक्ट सिद्धांत पर संचालित) का उपयोग करने वाले पोजिशन सेंसर आमतौर पर रोटर की स्थिति का पता लगाने और इसे विद्युत संकेत में परिवर्तित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। अधिकांश BLDC मोटर्स तीन हॉल सेंसर का उपयोग करते हैं जो रोटर की स्थिति का पता लगाने के लिए स्टेटर में एम्बेडेड होते हैं।

हॉल सेंसर हॉल प्रभाव पर आधारित एक प्रकार का सेंसर है, जिसे पहली बार 1879 में अमेरिकी भौतिक विज्ञानी हॉल में धातु सामग्री में खोजा गया था, लेकिन इसका उपयोग नहीं किया गया था क्योंकि धातु सामग्री में हॉल प्रभाव बहुत कमजोर था। अर्धचालक प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, हॉल घटकों का उत्पादन करने के लिए अर्धचालक सामग्री का उपयोग करना शुरू किया, हॉल प्रभाव के कारण महत्वपूर्ण है और इसे लागू और विकसित किया गया है। एक हॉल सेंसर एक सेंसर है जो एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र से गुजरने पर एक आउटपुट वोल्टेज पल्स उत्पन्न करता है। नाड़ी का आयाम उत्तेजना चुंबकीय क्षेत्र की क्षेत्र की शक्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है। इसलिए, हॉल सेंसर को बाहरी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती है।

हॉल सेंसर का आउटपुट इस बात पर निर्भर करता है कि रोटर का उत्तरी ध्रुव दक्षिण ध्रुव या उत्तरी ध्रुव के पास है या नहीं। तीन सेंसर के परिणामों को मिलाकर, एनर्जाइज़ेशन का सटीक अनुक्रम निर्धारित किया जा सकता है।

ब्रश किए गए डीसी मोटर्स के विपरीत, जहां स्टेटर और रोटर पूरी तरह से उलट हो जाते हैं, आर्मेचर वाइंडिंग को स्टेटर साइड पर सेट किया जाता है और उच्च-गुणवत्ता वाली स्थायी चुंबक सामग्री को रोटर साइड पर सेट किया जाता है, बीएलडीसीएम की मोटर बॉडी स्ट्रक्चर में स्टेटर आर्मेचर वाइंडिंग, स्थायी चुंबक रोटर, और स्थिति सेंसर के साथ, और तीन-चरणीय वाइंडिंग के साथ। क्रमशः चरणों के बीच विद्युत कोण। यह संरचना एक विशुद्ध रूप से ब्रश डीसी मोटर से अलग है, और एक एसी मोटर के स्टेटर वाइंडिंग संरचना के समान है, लेकिन स्क्वायर वेव एसी पावर को ड्राइव सर्किट द्वारा मोटर को आपूर्ति की जाती है जब यह काम कर रहा होता है।

BLDCM एक पूर्ण-पुल, तीन-चरण, स्टार-वायर्ड, छह-राज्य, दो-दो-दो चालन मोड का चयन करता है, जिसमें एक ही समय में ड्राइव सर्किट में दो MOSFETs सक्रिय होते हैं, और तदनुसार, मोटर के शरीर में दो-चरण स्टेटर वाइंडिंग श्रृंखला में सक्रिय होते हैं। प्रत्येक इलेक्ट्रॉनिक चरण एक बार बदलते हैं, स्टेटर चुंबकीय गतिशील क्षमता एफए 60 ° अंतरिक्ष विद्युत कोण को बदल देता है, एक कदम चुंबकीय गतिशील क्षमता है, 60 ° समय विद्युत कोण का अंतराल, एफए ने एक छलांग बनाई। यद्यपि रोटर लगातार घूमता है, लेकिन स्टेटर मैग्नेटिक मोमेंटम रोटेशन मोड एक स्टेपिंग प्रकार है, जो वास्तविक एसी सिंक्रोनस मोटर रोटेटिंग मैग्नेटिक मोमेंटम से अलग है ।BLDCM का एफए और रोटर मैग्नेटिक मोमेंटम एफएफ स्पेस एंगल हमेशा आवधिक परिवर्तन के 60 ° ~ 120 ° रेंज की सीमा में होता ह�

का कार्य सिद्धांत ब्रशलेस डीसी मोटर ब्रश डीसी मोटर के समान है। लोरेंट्ज़ के बल कानून में कहा गया है कि जब तक एक वर्तमान-ले जाने वाले कंडक्टर को एक चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तब तक यह एक बल के अधीन होगा। प्रतिक्रिया बल के कारण, चुंबक को समान और विपरीत बलों के अधीन किया जाएगा। जब एक वर्तमान को एक कॉइल के माध्यम से पारित किया जाता है, तो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है, जो स्टेटर के चुंबकीय ध्रुवों द्वारा संचालित होता है, जिसमें एक दूसरे को एक दूसरे को निरस्त करने वाले होमोपोलरिटीज होते हैं और एक -दूसरे को आकर्षित करते हैं। यदि कॉइल में वर्तमान की दिशा लगातार बदल जाती है, तो रोटर में प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र के ध्रुव भी लगातार बदल दिए जाएंगे, और फिर रोटर चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत हर समय घूमता रहेगा।

BLDC मोटर्स में, स्थायी मैग्नेट (रोटर) गति में हैं, जबकि वर्तमान-ले जाने वाले कंडक्टर (स्टेटर) को तय किया गया है।

BLDC मोटर ऑपरेशन आरेख

जब स्टेटर कॉइल बिजली की आपूर्ति से बिजली प्राप्त करता है, तो यह एक इलेक्ट्रोमैग्नेट बन जाता है और वायु अंतराल में एक समान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करना शुरू कर देता है। स्विच इस तथ्य के बावजूद कि बिजली की आपूर्ति डीसी है। विद्युत चुम्बकीय स्टेटर और स्थायी चुंबक रोटर के बीच बातचीत बल के कारण रोटर को घुमाना जारी है।

वाइंडिंग को उच्च और निम्न संकेतों पर स्विच करके, इसी वाइंडिंग उत्तर और दक्षिण ध्रुवों के रूप में उत्साहित हैं। दक्षिण और उत्तरी ध्रुवों के साथ स्थायी चुंबक रोटर को स्टेटर डंडे के साथ संरेखित किया जाता है, जिससे मोटर घूमने का कारण बनता है।

एक-पोल और दो-पोल BLDC मोटर्स के लिए BLDC मोटर ऑपरेशन आरेख

ब्रशलेस डीसी मोटर्स तीन कॉन्फ़िगरेशन में आते हैं: एकल-चरण, दो-चरण और तीन-चरण। उनमें से, तीन-चरण BLDC सबसे आम है।

(3) ब्रशलेस डीसी मोटर ड्राइविंग विधियाँ

की ड्राइविंग विधि ब्रशलेस डीसी मोटर को विभिन्न श्रेणियों के अनुसार विभिन्न ड्राइविंग विधियों में विभाजित किया जा सकता है:

ड्राइव वेवफॉर्म: स्क्वायर वेव ड्राइव के अनुसार, यह ड्राइव विधि महसूस करने के लिए सुविधाजनक है, स्थिति सेंसर नियंत्रण के बिना मोटर को महसूस करना आसान है।

साइनसॉइडल ड्राइव: यह ड्राइव विधि मोटर चलाने के प्रभाव में सुधार कर सकती है और आउटपुट टॉर्क को समान बना सकती है, लेकिन एहसास प्रक्रिया अपेक्षाकृत जटिल है। इसी समय, इस विधि में SPWM और SVPWM (स्पेस वेक्टर PWM) दो तरीके हैं, SVPWM SPW से बेहतर है।

(४) ब्रशलेस डीसी मोटर के फायदे और नुकसान

लाभ:

▷   उच्च आउटपुट पावर

▷ छोटे आकार और वजन 

▷ अच्छी गर्मी अपव्यय और उच्च दक्षता 

▷ ऑपरेटिंग गति और कम विद्युत शोर की विस्तृत श्रृंखला। 

▷ उच्च विश्वसनीयता और कम रखरखाव आवश्यकताएं। 

▷ उच्च गतिशील प्रतिक्रिया 

▷ कम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप

अपर्याप्त:

▶ इस मोटर को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक महंगा है 

▶ कॉम्प्लेक्स ड्राइव सर्किटरी की आवश्यकता है 

▶ अतिरिक्त स्थिति सेंसर की आवश्यकता होती है (FOC का उपयोग नहीं किया जाता है)

5） ब्रशलेस डीसी मोटर का अनुप्रयोग

ब्रशलेस डीसी मोटर्स का व्यापक रूप से विभिन्न अनुप्रयोगों की जरूरतों में उपयोग किया जाता है, जैसे कि औद्योगिक नियंत्रण (ब्रशलेस डीसी मोटर्स औद्योगिक उत्पादन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जैसे कि कपड़ा, धातु विज्ञान, मुद्रण, स्वचालित उत्पादन लाइनें, सीएनसी मशीन टूल्स, आदि), मोटरोटिव (मोटरोटिव, पावर डोर, ऑटोमोटिव एयर कंडीशनिंग, पावर विंडोज और अन्य भागों में, मशीन, हार्ड डिस्क ड्राइव, फ्लॉपी डिस्क ड्राइव, मूवी कैमरा, आदि, उनके स्पिंडल और सहायक आंदोलन संचालित नियंत्रण में, सभी के पास है ब्रशलेस डीसी मोटर्स ।) इसके अलावा, हेल्थकेयर उपकरण (ब्रशलेस डीसी मोटर्स का उपयोग अधिक सामान्य रहा है, का उपयोग कृत्रिम हृदय में एक छोटे से रक्त पंप को चलाने के लिए किया जा सकता है; देश में, उच्च गति वाले सेंट्रीफ्यूज, थर्मल इमेजिंग और थर्मोमेट्री के लिए सर्जिकल हाई-स्पीड अपैटस इन ब्रशलेस डीसी लोड्स और थर्मोमेट्री में विभिन्न प्रकार का उपयोग किया जाता है।

ब्रशलेस डीसी मोटर्स और ब्रश डीसी मोटर्स के बीच अंतर

परियोजना श्रेणी	ब्रशलेस डीसी मोटर	ब्रश डीसी मोटर
संरचना	रोटर के रूप में स्थायी चुंबक, स्टेटर के रूप में इलेक्ट्रिक ड्राइव	रोटर के रूप में स्थायी चुंबक, स्टेटर के रूप में इलेक्ट्रिक ड्राइव
वाइंडिंग और कॉइल लिंक	ब्रश मोटर विशेषताएं, लंबा जीवन, कोई हस्तक्षेप नहीं, कोई रखरखाव, कम शोर, उच्च कीमत।	गर्मी लंपटता
अच्छा	गरीब	विनिमय
इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के साथ इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग कम्यूटेटर	ब्रश और रेक्टिफायर के बीच यांत्रिक संपर्क	रोटर स्थिति संवेदक
हॉल तत्व, ऑप्टिकल एनकोडर, आदि या प्रतिपक्षीय जनरेटर	ब्रश द्वारा स्व-प्रसार करना	ब्रश द्वारा स्व-प्रसार करना
उलटफेर करना	इलेक्ट्रॉनिक स्टीयरिंग गियर के स्विचिंग अनुक्रम को बदलना	टर्मिनल वोल्टेज ध्रुवीयता का परिवर्तन
फायदे और नुकसान की तुलना	अच्छी यांत्रिक और नियंत्रण विशेषताएं, लंबा जीवन, कोई हस्तक्षेप नहीं, कम आवाज, लेकिन उच्च लागत।	अच्छी यांत्रिक विशेषताएं और नियंत्रण, उच्च शोर, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप

ब्रशलेस डीसी मोटर्स और ब्रश डीसी मोटर्स की तुलना

ग्लोबल BLDC मोटर मुख्यधारा निर्माता (TOP10)

वर्तमान में, BLDC उद्योग की शीर्ष कंपनियों में ABB, Amtek, Nidec, Minebea Group, Textronic, United Motion Technologies, बाल्डर इलेक्ट्रॉनिक्स, नॉर्थ अमेरिकन इलेक्ट्रिक कंपनी, श्नाइडर इलेक्ट्रिक और Regalbeloit Corporation शामिल हैं।

ब्रशलेस डीसी मोटर्स का परिचय

एक ब्रशलेस डीसी मोटर (BLDC) एक प्रकार का सिंक्रोनस मोटर है जिसमें स्टेटर द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र और रोटर द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र में समान आवृत्ति होती है। इसका उपयोग उच्च आउटपुट पावर, कम विद्युत शोर, उच्च विश्वसनीयता, उच्च गतिशील प्रतिक्रिया, कम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप और बेहतर गति-टॉर्क के फायदों के कारण व्यापक रूप से किया जाता है।

ब्रशलेस डीसी मोटर आंतरिक संरचना

की संरचना डीसी ब्रशलेस मोटर नीचे दिखाया गया है (स्लॉटेड, बाहरी रोटर, एक उदाहरण के रूप में सेंसरलेस मोटर):

ब्रशलेस मोटर फ्रंट कवर, मिडिल कवर, मैग्नेट, सिलिकॉन स्टील शीट, तामचीनी तार, असर, घूर्णन शाफ्ट और बैक कवर से बना है। उनमें से, चुंबक, असर और घूर्णन शाफ्ट मोटर के रोटर का गठन करता है; मोटर का स्टेटर सिलिकॉन स्टील शीट और एनामेल्ड वायर से बना है। फ्रंट कवर, मिडिल कवर और बैक कवर में मोटर का शेल शामिल है। महत्वपूर्ण घटक निम्नलिखित तालिका में वर्णित हैं:

	अवयव	विवरण
रोटार	चुंबक	ब्रशलेस मोटर का एक महत्वपूर्ण घटक। ब्रशलेस मोटर के प्रदर्शन मापदंडों के विशाल बहुमत इससे संबंधित हैं;
	अक्ष	रोटर के सीधे तनाव वाले हिस्से;
	सहन करना	चिकनी मोटर संचालन की गारंटी हैं; वर्तमान में अधिकांश ब्रशलेस मोटर्स डीप ग्रूव बॉल बेयरिंग का उपयोग करते हैं;
रोटार	सिलिकॉन स्टील शीट	सिलिकॉन स्टील शीट स्लेटेड ब्रशलेस मोटर का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, मुख्य कार्य चुंबकीय प्रतिरोध को कम करना और चुंबकीय सर्किट संचालन में भाग लेना है;
	तामचीनी तार	कॉइल घुमावदार के ऊर्जावान कंडक्टर के रूप में; वर्तमान की वैकल्पिक आवृत्ति और तरंग के माध्यम से, रोटर को घुमाने के लिए स्टेटर के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र का गठन किया जाता है;

रोटर विवरण

एक रोटर ब्रशलेस डीसी मोटर (BLDC) स्थायी मैग्नेट से बना है, जिसमें कई जोड़े पोल के साथ वैकल्पिक रूप से n- और s-pole (पोल-जोड़ी पैरामीटर को शामिल करते हुए) के अनुसार व्यवस्थित किया जाता है।

रोटर चुंबक क्रॉस सेक्शन

स्टेटर विवरण

का स्टेटर ब्रशलेस डीसी मोटर (BLDC) में एक सिलिकॉन स्टील शीट (नीचे चित्रा) होता है, जिसमें आंतरिक अक्ष के साथ अक्षीय रूप से कट स्लॉट्स में रखी गई स्टेटर वाइंडिंग होती है (कोर पोल (स्लॉट एन की संख्या) की पैरामीटर संख्या शामिल होती है)। प्रत्येक स्टेटर वाइंडिंग में एक दूसरे से जुड़े कई कॉइल होते हैं। आमतौर पर, वाइंडिंग को तीन-जुड़े स्टार पैटर्न में वितरित किया जाता है।

ट्रिपल-कनेक्टेड स्टार-घाव कॉइल, जिस तरह से कॉइल जुड़े हुए हैं, उसके अनुसार, स्टेटर वाइंडिंग को ट्रेपोज़ॉइडल और साइनसोइडल वाइंडिंग में विभाजित किया जा सकता है। दोनों के बीच का अंतर मुख्य रूप से उत्पन्न काउंटर इलेक्ट्रोमोटिव बल की तरंग है। जैसा कि नाम से पता चलता है: ट्रेपेज़ॉइडल स्टेटर वाइंडिंग एक ट्रेपोज़ॉइडल काउंटर इलेक्ट्रोमोटिव बल का उत्पादन करता है, और साइनसोइडल वाइंडिंग एक साइनसोइडल काउंटर इलेक्ट्रोमोटिव बल का उत्पादन करता है। यह नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है:   

पुनश्च: जब मोटर को लोड के बिना आपूर्ति की जाती है, तो तरंग को आस्टसीलस्कप द्वारा मापा जा सकता है।

02 ब्रशलेस डीसी मोटर्स का वर्गीकरण

ब्रशलेस डीसी मोटर वर्गीकरण विवरण

ब्रशलेस डीसी मोटर (BLDC) को आंतरिक रोटर मोटर, बाहरी रोटर मोटर में विभाजित किया जा सकता है; रोटर वितरण के अनुसार ड्राइव चरण के अनुसार एकल-चरण मोटर, दो-चरण मोटर, तीन-चरण मोटर (सबसे आम उपयोग) में विभाजित किया जा सकता है; सेंसर को संवेदी मोटर्स और गैर-संवेदी मोटर्स में विभाजित किया गया है या नहीं, और इसी तरह; मोटर्स के कई वर्गीकरण हैं, अंतरिक्ष कारण, अपनी समझ में रुचि रखने वाले भाइयों का वर्णन करने के लिए यहां नहीं होना चाहिए।

आंतरिक और बाहरी रोटर मोटर विवरण

ब्रशलेस मोटर्स को रोटर और स्टेटर की पंक्ति संरचना के अनुसार बाहरी रोटर मोटर्स और इनर रोटर मोटर्स में विभाजित किया जा सकता है (जैसा कि नीचे दिखाया गया है)।

मोटर	वर्णनात्मक
बाहरी रोटर मोटर	आंतरिक ऊर्जावान कुंडल घुमावदार स्टेटर के रूप में कार्य करता है, और स्थायी मैग्नेट को रोटर के रूप में आवास के लिए युग्मित किया जाता है; सामान्य पार्लेंस में: रोटर बाहर है और स्टेटर अंदर है;
आंतरिक रोटर मोटर	आंतरिक स्थायी मैग्नेट शाफ्ट से रोटर के रूप में जुड़े होते हैं, ऊर्जावान कुंडल घुमावदार और शेल स्टेटर के रूप में। आमतौर पर: रोटर अंदर, स्टेटर बाहर;

आंतरिक और बाहरी रोटर मोटर के बीच अंतर

विभिन्न रोटर और स्टेटर अनुक्रमण के अलावा, आंतरिक और बाहरी रोटर मोटर्स के बीच भी अंतर हैं:

विशेषताएँ	आंतरिक रोटर मोटर	बाहरी रोटर मोटर
बिजली घनत्व	उच्च	निचला
रफ़्तार	उच्च	निचला
कम स्थिरता	निचला	उच्च
लागत	अपेक्षाकृत अधिक अपेक्षाकृत अधिक	निचला
गर्मी लंपटता	औसत दर्जे का	बदतर
पोल जोड़े	कम	अधिक

03 डीसी ब्रशलेस मोटर पैरामीटर

ब्रशलेस मोटर पैरामीटर

पैरामीटर	विवरण
रेटेड वोल्टेज	ब्रशलेस मोटर्स के लिए, वे ऑपरेटिंग वोल्टेज की एक बहुत विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त हैं, और यह पैरामीटर निर्दिष्ट लोड स्थितियों के तहत ऑपरेटिंग वोल्टेज है।
केवी मूल्य	भौतिक महत्व: 1V कार्य वोल्टेज के तहत प्रति मिनट गति, अर्थात: गति (कोई भार नहीं) = केवी मूल्य * आकार के विनिर्देशों के साथ ब्रशलेस मोटर्स के लिए वोल्टेज: 1। घुमावदार मोड़ की संख्या बड़ी है, केवी मूल्य कम है, अधिकतम आउटपुट वर्तमान छोटा है, और टॉर्क बड़ा है; 2। घुमावदार, उच्च केवी मूल्य, अधिकतम आउटपुट वर्तमान, छोटे टोक़ के कम मोड़;
टोक़ और गति	टॉर्क (पल, टोक़): मोटर में रोटर द्वारा उत्पन्न ड्राइविंग टोक़ का उपयोग यांत्रिक लोड को चलाने के लिए किया जा सकता है; गति: प्रति मिनट मोटर गति;
अधिकतम वर्तमान	अधिकतम वर्तमान जो सामना कर सकता है और सुरक्षित रूप से काम कर सकता है
कुंड संरचना	कोर पोल की संख्या (स्लॉट्स एन की संख्या): स्टेटर सिलिकॉन स्टील शीट के स्लॉट की संख्या; चुंबकीय स्टील के ध्रुवों की संख्या (पोल संख्या पी): रोटर पर चुंबकीय स्टील की संख्या;
स्टेटर इंडक्शन	आराम पर एक मोटर के स्टेटर घुमावदार के दोनों छोर पर इंडक्शन
स्टेटर प्रतिरोध	20 ℃ पर मोटर के प्रत्येक चरण घुमावदार के डीसी प्रतिरोध
20 ℃ पर मोटर के प्रत्येक चरण घुमावदार के डीसी प्रतिरोध	निर्दिष्ट शर्तों के तहत, जब मोटर वाइंडिंग खुली होती है, तो प्रति यूनिट गति में आर्मेचर वाइंडिंग में उत्पन्न रैखिक प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव बल का मूल्य

BLDC मोटर नियंत्रण

BLDC मोटर नियंत्रण एल्गोरिदम

ब्रशलेस मोटर्स स्व-कम्यूटेटिंग प्रकार (स्व-दिशा स्विचिंग) के होते हैं और इसलिए नियंत्रित करने के लिए अधिक जटिल होते हैं।

BLDC मोटर नियंत्रण को रोटर स्थिति और तंत्र के ज्ञान की आवश्यकता होती है जिसके द्वारा मोटर सुधार स्टीयरिंग से गुजरता है। बंद-लूप गति नियंत्रण के लिए, मोटर गति शक्ति को नियंत्रित करने के लिए रोटर स्पीड/ या मोटर करंट और पीडब्लूएम सिग्नल के लिए दो अतिरिक्त आवश्यकताएं, यानी, माप हैं।

BLDC मोटर्स में आवेदन आवश्यकताओं के आधार पर दोनों पक्ष-संरेखित या केंद्र-संरेखित PWM सिग्नल हो सकते हैं। अधिकांश अनुप्रयोगों को केवल स्पीड चेंज ऑपरेशन की आवश्यकता होती है और यह 6 अलग -अलग साइड संरेखित पीडब्लूएम सिग्नल का उपयोग करेगा।

यह उच्चतम संकल्प प्रदान करता है। यदि एप्लिकेशन को सर्वर पोजिशनिंग, एनर्जी ब्रेकिंग, या पावर रिवर्सल की आवश्यकता होती है, तो पूरक केंद्र-संरेखित पीडब्लूएम सिग्नल की सिफारिश की जाती है। रोटर की स्थिति को महसूस करने के लिए, BLDC मोटर्स पूर्ण स्थिति संवेदन प्रदान करने के लिए हॉल प्रभाव सेंसर का उपयोग करते हैं। इससे अधिक तारों और उच्च लागतों का उपयोग होता है। सेंसरलेस BLDC नियंत्रण हॉल सेंसर की आवश्यकता को समाप्त करता है और इसके बजाय रोटर स्थिति की भविष्यवाणी करने के लिए मोटर के काउंटर इलेक्ट्रोमोटिव बल (इलेक्ट्रोमोटिव बल) का उपयोग करता है। प्रशंसकों और पंप जैसे कम लागत वाले चर गति अनुप्रयोगों के लिए सेंसर रहित नियंत्रण महत्वपूर्ण है। जब BLDC मोटर्स का उपयोग किया जाता है, तो रेफ्रिजरेटर और एयर कंडीशनिंग कंप्रेशर्स के लिए सेंसरलेस नियंत्रण की भी आवश्यकता होती है।

नो-लोड समय सम्मिलन और पूरकता

अधिकांश BLDC मोटर्स को पूरक PWM, नो-लोड समय सम्मिलन या नो-लोड समय मुआवजे की आवश्यकता नहीं होती है। केवल BLDC एप्लिकेशन जिनमें इन सुविधाओं की आवश्यकता हो सकती है, वे उच्च प्रदर्शन BLDC सर्वो मोटर्स, साइन वेव उत्साहित BLDC मोटर्स, ब्रशलेस एसी, या पीसी सिंक्रोनस मोटर्स हैं।

नियंत्रण एल्गोरिदम

BLDC मोटर्स का नियंत्रण प्रदान करने के लिए कई अलग -अलग नियंत्रण एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है। आमतौर पर, पावर ट्रांजिस्टर का उपयोग मोटर वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए रैखिक नियामकों के रूप में किया जाता है। हाई पावर मोटर्स चलाते समय यह दृष्टिकोण व्यावहारिक नहीं है। उच्च-शक्ति मोटर्स को पीडब्लूएम नियंत्रित किया जाना चाहिए और शुरुआती और नियंत्रण कार्यों को प्रदान करने के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर की आवश्यकता होती है।

नियंत्रण एल्गोरिथ्म को निम्नलिखित तीन कार्य प्रदान करना चाहिए:

मोटर गति को नियंत्रित करने के लिए एक पीडब्लूएम वोल्टेज

मोटर को सुधारने और आने के लिए एक तंत्र

रिवर्स इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स या हॉल सेंसर का उपयोग करके रोटर स्थिति की भविष्यवाणी करने के तरीके

पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन का उपयोग केवल मोटर वाइंडिंग के लिए एक चर वोल्टेज लागू करने के लिए किया जाता है। प्रभावी वोल्टेज PWM ड्यूटी चक्र के लिए आनुपातिक है। जब उचित रेक्टिफायर कम्यूटेशन प्राप्त किया जाता है, तो एक BLDC की टॉर्क-स्पीड विशेषताएं निम्नलिखित डीसी मोटर्स के समान हैं। मोटर की गति और चर टोक़ को नियंत्रित करने के लिए परिवर्तनीय वोल्टेज का उपयोग किया जा सकता है।

पावर ट्रांजिस्टर का कम्यूटेशन रोटर की स्थिति के आधार पर सबसे अच्छा टॉर्क उत्पन्न करने के लिए स्टेटर में उपयुक्त घुमावदार को सक्षम बनाता है। एक BLDC मोटर में, MCU को रोटर की स्थिति का पता होना चाहिए और सही समय पर कम्यूटेशन करने में सक्षम होना चाहिए।

BLDC मोटर ट्रेपेज़ॉइडल कम्यूटेशन

के लिए सबसे सरल तरीकों में से एक डीसी ब्रशलेस मोटर्स का उपयोग करना है जिसे ट्रेपेज़ॉइडल कम्यूटेशन कहा जाता है।

इस योजनाबद्ध आरेख में BLDC मोटर्स के लिए एक सीढ़ी नियंत्रक का सरलीकृत ब्लॉक आरेख

इस योजनाबद्ध में, वर्तमान को एक समय में मोटर टर्मिनलों की एक जोड़ी द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जबकि तीसरा मोटर टर्मिनल हमेशा इलेक्ट्रॉनिक रूप से बिजली की आपूर्ति से डिस्कनेक्ट किया जाता है।    

बड़ी मोटर में एम्बेडेड तीन हॉल उपकरणों का उपयोग डिजिटल सिग्नल प्रदान करने के लिए किया जाता है जो 60 डिग्री सेक्टर में रोटर की स्थिति को मापते हैं और मोटर कंट्रोलर पर यह जानकारी प्रदान करते हैं। चूंकि वर्तमान प्रवाह एक समय में दो वाइंडिंग पर बराबर है और तीसरे पर शून्य है, यह विधि एक वर्तमान अंतरिक्ष वेक्टर का उत्पादन करती है, जिसमें केवल छह दिशाओं में से केवल एक के साथ आम है। जैसा कि मोटर स्टीयरिंग है, मोटर टर्मिनलों पर वर्तमान को एक बार 60 डिग्री रोटेशन के प्रति एक बार विद्युत रूप से स्विच किया जाता है (ठीक किया गया कम्यूटेशन), इसलिए वर्तमान अंतरिक्ष वेक्टर हमेशा निकटतम 90 डिग्री चरण शिफ्ट में होता है।

30 डिग्री की स्थिति

Trapezoidal नियंत्रण: रेक्टिफायर में ड्राइव वेवफॉर्म और टॉर्क

प्रत्येक घुमावदार में वर्तमान तरंग इसलिए ट्रेपोज़ॉइडल है, शून्य पर शुरू होता है और सकारात्मक वर्तमान में जा रहा है फिर शून्य फिर नकारात्मक वर्तमान। यह एक वर्तमान अंतरिक्ष वेक्टर का उत्पादन करता है जो संतुलित रोटेशन का दृष्टिकोण करेगा क्योंकि यह 6 अलग -अलग दिशाओं में कदम रखता है क्योंकि रोटर घूमता है।

एयर कंडीशनर और रेफ्रिजरेटर जैसे मोटर अनुप्रयोगों में, हॉल सेंसर का उपयोग एक स्थिर नहीं है। रिवर्स संभावित सेंसर अनलिंक्ड वाइंडिंग में प्रेरित एक ही परिणाम प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

इस तरह के ट्रेपोज़ॉइडल ड्राइव सिस्टम उनके नियंत्रण सर्किट की सादगी के कारण बहुत आम हैं, लेकिन वे सुधार के दौरान टॉर्क रिपल समस्याओं से पीड़ित हैं।

BLDC मोटर्स के लिए साइनसोइडल रेक्टिफाइड कम्यूटेशन

Trapezoidal rectifier कम्यूटेशन संतुलित और सटीक BLDC मोटर नियंत्रण प्रदान करने के लिए पर्याप्त नहीं है। यह मुख्य रूप से है क्योंकि तीन-चरण में उत्पन्न टोक़ ब्रशलेस मोटर (एक साइनसोइडल वेव काउंटर इलेक्ट्रोमोटिव बल के साथ) निम्नलिखित समीकरण द्वारा परिभाषित किया गया है:

घूर्णन शाफ्ट टोक़ = kt [irsin (o)+issin (o+120)+itsin (o+240)]

कहां: O घूर्णन शाफ्ट के विद्युत कोण है kt मोटर ir का टॉर्क स्थिरांक है, और यह चरण वर्तमान के लिए है यदि चरण वर्तमान साइनसोइडल है: ir = i0sino; Is = i0sin (+120o); यह = i0sin (+240o)

मिल जाएगा: घूर्णन शाफ्ट टॉर्क = 1.5i0 * केटी (घूर्णन शाफ्ट के कोण से एक निरंतर स्वतंत्र)

साइनसोइडल रेक्टिफायर ने ब्रशलेस मोटर कंट्रोलर को तीन धाराओं के साथ तीन मोटर वाइंडिंग को चलाने के लिए प्रयास किया, जो मोटर के घूमने के साथ सुचारू रूप से साइनसोइड रूप से भिन्न होते हैं। इन धाराओं के संबद्ध चरणों को इस तरह से चुना जाता है कि वे रोटर के साथ रोटर करंट के चिकनी अंतरिक्ष वैक्टर का उत्पादन करेंगे, जो कि रोटर के लिए ऑर्थोगोनल के साथ इनवेरियन के साथ रोटर के लिए ऑर्थोगोनल हैं। यह टॉर्क रिपल और स्टीयरिंग दालों को नॉर्थरली स्टीयरिंग से जुड़ा हुआ है।

मोटर वर्तमान के एक चिकनी साइनसोइडल मॉड्यूलेशन को उत्पन्न करने के लिए मोटर के घूमने के लिए, रोटर स्थिति का एक सटीक माप आवश्यक है। हॉल डिवाइस केवल रोटर स्थिति की एक मोटी गणना प्रदान करते हैं, जो इस उद्देश्य के लिए पर्याप्त नहीं है। इस कारण से, एनकोडर या इसी तरह के डिवाइस से कोणीय प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है।

एक BLDC मोटर साइन वेव कंट्रोलर का सरलीकृत ब्लॉक आरेख

चूंकि घुमावदार धाराओं को एक चिकनी निरंतर रोटर वर्तमान अंतरिक्ष वेक्टर का उत्पादन करने के लिए जोड़ा जाना चाहिए और चूंकि प्रत्येक स्टेटर वाइंडिंग को 120 डिग्री के कोण पर तैनात किया जाता है, इसलिए प्रत्येक तार बैंक में धाराओं को साइनसोइडल होना चाहिए और 120 डिग्री का चरण शिफ्ट होना चाहिए। एनकोडर से स्थिति की जानकारी का उपयोग दोनों के बीच 120 डिग्री की चरण पारी के साथ दो साइन तरंगों को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है। इन संकेतों को तब टोक़ कमांड से गुणा किया जाता है ताकि साइन वेव का आयाम आवश्यक टोक़ के लिए आनुपातिक हो। नतीजतन, दो साइनसोइडल वर्तमान कमांड ठीक से चरणबद्ध हैं, इस प्रकार ऑर्थोगोनल दिशा में एक घूर्णन स्टेटर वर्तमान अंतरिक्ष वेक्टर का उत्पादन करते हैं।

साइनसोइडल करंट कमांड सिग्नल पीआई कंट्रोलर्स की एक जोड़ी को आउटपुट करता है जो दो उपयुक्त मोटर वाइंडिंग में करंट को संशोधित करता है। तीसरे रोटर घुमावदार में वर्तमान नियंत्रित घुमावदार धाराओं का नकारात्मक योग है और इसलिए इसे अलग से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है। प्रत्येक पीआई कंट्रोलर का आउटपुट एक पीडब्लूएम मॉड्यूलेटर और फिर आउटपुट ब्रिज और दो मोटर टर्मिनलों को भेजा जाता है। तीसरे मोटर टर्मिनल पर लागू वोल्टेज को पहले दो वाइंडिंग पर लागू संकेतों के नकारात्मक योग से लिया गया है, जिसका उपयोग तीन साइनसोइडल वोल्टेज के लिए उचित रूप से किया जाता है, जो क्रमशः 120 डिग्री अलग हो जाते हैं।

नतीजतन, वास्तविक आउटपुट वर्तमान तरंग सटीक रूप से साइनसोइडल करंट कमांड सिग्नल को ट्रैक करता है, और परिणामस्वरूप वर्तमान अंतरिक्ष वेक्टर सुचारू रूप से घूमता है, जो मात्रात्मक रूप से स्थिर और वांछित दिशा में उन्मुख होता है।

स्थिर नियंत्रण के साइनसोइडल रेक्टिफायर स्टीयरिंग परिणाम को सामान्य रूप से ट्रेपेज़ॉइडल रेक्टिफायर स्टीयरिंग द्वारा प्राप्त नहीं किया जा सकता है। हालांकि, कम मोटर गति पर इसकी उच्च दक्षता के कारण, यह उच्च मोटर गति से अलग हो जाएगा। यह इस तथ्य के कारण है कि जैसे -जैसे गति बढ़ती है, वर्तमान रिटर्न कंट्रोलर्स को बढ़ती आवृत्ति के साइनसोइडल सिग्नल को ट्रैक करना चाहिए। इसी समय, उन्हें मोटर के काउंटर इलेक्ट्रोमोटिव बल को पार करना चाहिए जो गति बढ़ने के साथ आयाम और आवृत्ति में बढ़ता है।

चूंकि पीआई नियंत्रकों में परिमित लाभ और आवृत्ति प्रतिक्रिया होती है, वर्तमान नियंत्रण लूप के लिए समय-अपरिवर्तनीय गड़बड़ी से चरण अंतराल का कारण होगा और मोटर करंट में त्रुटियों को प्राप्त करेगा जो उच्च गति के साथ बढ़ते हैं। यह रोटर के संबंध में वर्तमान अंतरिक्ष वेक्टर की दिशा में हस्तक्षेप करेगा, इस प्रकार द्विघात दिशा से विस्थापन का कारण होगा।

जब ऐसा होता है, तो कम टॉर्क को एक निश्चित मात्रा में करंट द्वारा उत्पादित किया जा सकता है, इसलिए टॉर्क को बनाए रखने के लिए अधिक वर्तमान की आवश्यकता होती है। दक्षता कम हो जाती है।

गति बढ़ने के साथ यह कमी जारी रहेगी। कुछ बिंदु पर, वर्तमान का चरण विस्थापन 90 डिग्री से अधिक है। जब ऐसा होता है, तो टॉर्क शून्य तक कम हो जाता है। साइनसोइडल के संयोजन के माध्यम से, इस बिंदु पर ऊपर की गति एक नकारात्मक टोक़ में परिणाम होती है और इसलिए महसूस नहीं किया जा सकता है।

एसी मोटर नियंत्रण एल्गोरिदम

स्केलर नियंत्रण

स्केलर नियंत्रण (या v/Hz नियंत्रण) एक कमांड मोटर की गति को नियंत्रित करने का एक सरल तरीका है

कमांड मोटर के स्थिर राज्य मॉडल का उपयोग मुख्य रूप से प्रौद्योगिकी प्राप्त करने के लिए किया जाता है, इसलिए क्षणिक प्रदर्शन संभव नहीं है। सिस्टम में एक वर्तमान लूप नहीं है। मोटर को नियंत्रित करने के लिए, तीन-चरण बिजली की आपूर्ति केवल आयाम और आवृत्ति में भिन्न होती है।

सदिश नियंत्रण या चुंबकीय क्षेत्र अभिविन्यास नियंत्रण

एक मोटर में टोक़ स्टेटर और रोटर चुंबकीय क्षेत्रों और चोटियों के एक समारोह के रूप में भिन्न होता है जब दो फ़ील्ड एक दूसरे के लिए ऑर्थोगोनल होते हैं। स्केलर आधारित नियंत्रण में, दो चुंबकीय क्षेत्रों के बीच का कोण काफी भिन्न होता है।

वेक्टर नियंत्रण एसी मोटर्स में फिर से ऑर्थोगोनलिटी बनाने का प्रबंधन करता है। टोक़ को नियंत्रित करने के लिए, प्रत्येक डीसी मशीन की जवाबदेही को प्राप्त करने के लिए उत्पन्न चुंबकीय प्रवाह से एक वर्तमान उत्पन्न करता है। एक एसी कमांडेड मोटर का वेक्टर नियंत्रण एक अलग से उत्साहित डीसी मोटर के नियंत्रण के समान है।

एक डीसी मोटर में, चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा φf उत्तेजना वर्तमान द्वारा उत्पन्न यदि आर्मेचर प्रवाह के लिए ऑर्थोगोनल है, जो आर्मेचर करंट आईए द्वारा उत्पन्न होता है। इन चुंबकीय क्षेत्रों को एक -दूसरे के संबंध में डिकूप किया जाता है और स्थिर किया जाता है। नतीजतन, जब टोक़ को नियंत्रित करने के लिए आर्मेचर करंट को नियंत्रित किया जाता है, तो चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा अप्रभावित रहती है और तेजी से क्षणिक प्रतिक्रिया का एहसास होता है।

तीन-चरण एसी मोटर के फील्ड ओरिएंटेड कंट्रोल (एफओसी) में डीसी मोटर के संचालन की नकल करना होता है। सभी नियंत्रित चर गणितीय रूप से एसी के बजाय डीसी में बदल जाते हैं। इसका लक्ष्य स्वतंत्र नियंत्रण टोक़ और प्रवाह।

फ़ील्ड ओरिएंटेशन कंट्रोल (FOC) के दो तरीके हैं: डायरेक्ट FOC: रोटर मैग्नेटिक फील्ड (रोटरफ्लक्संगल) की दिशा की गणना सीधे एक फ्लक्स ऑब्जर्वर अप्रत्यक्ष रूप से की जाती है: रोटर मैग्नेटिक फील्ड (रोटोरफ्लक्सैंगल) की दिशा अप्रत्यक्ष रूप से रोटर स्पीड और स्लिप (स्लिप) के अनुमान या माप द्वारा प्राप्त की जाती है।

वेक्टर नियंत्रण को रोटर प्रवाह की स्थिति के ज्ञान की आवश्यकता होती है और टर्मिनल धाराओं और वोल्टेज (एसी इंडक्शन मोटर के एक गतिशील मॉडल का उपयोग करके) के ज्ञान का उपयोग करके उन्नत एल्गोरिदम द्वारा गणना की जा सकती है। कार्यान्वयन के दृष्टिकोण से, हालांकि, कम्प्यूटेशनल संसाधनों की आवश्यकता महत्वपूर्ण है।

वेक्टर नियंत्रण एल्गोरिदम को लागू करने के लिए विभिन्न दृष्टिकोणों का उपयोग किया जा सकता है। फीडफॉरवर्ड तकनीक, मॉडल अनुमान और अनुकूली नियंत्रण तकनीकों का उपयोग प्रतिक्रिया और स्थिरता को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है।

एसी मोटर्स का वेक्टर नियंत्रण: एक गहरी समझ

एक वेक्टर नियंत्रण एल्गोरिथ्म के दिल में दो महत्वपूर्ण रूपांतरण हैं: क्लार्क रूपांतरण, पार्क रूपांतरण और उनका व्युत्क्रम। क्लार्क और पार्क संक्रमणों का उपयोग रोटर क्षेत्र में रोटर वर्तमान के नियंत्रण की अनुमति देता है। यह एक रोटर नियंत्रण प्रणाली को वोल्टेज को निर्धारित करने की अनुमति देता है जिसे रोटर को आपूर्ति की जानी चाहिए ताकि गतिशील रूप से भिन्न भार के तहत टोक़ को अधिकतम किया जा सके।

क्लार्क रूपांतरण: क्लार्क गणितीय रूपांतरण तीन-चरण प्रणाली को दो-समन्वय प्रणाली में संशोधित करता है:

जहां आईए और आईबी ऑर्थोगोनल डेटम के घटक हैं और आईओ महत्वहीन होमोप्लानर घटक है

तीन-चरण रोटर वर्तमान बनाम घूर्णन संदर्भ प्रणाली

पार्क रूपांतरण: पार्क गणितीय रूपांतरण द्वि-दिशात्मक स्थैतिक प्रणाली को एक घूर्णन प्रणाली वेक्टर में परिवर्तित करता है।

दो-चरण α, β फ्रेम प्रतिनिधित्व को क्लार्क रूपांतरण द्वारा गणना की जाती है और फिर वेक्टर रोटेशन मॉड्यूल में खिलाया जाता है जहां यह रोटर ऊर्जा से जुड़े डी, क्यू फ्रेम के अनुरूप कोण θ को घुमाता है। उपरोक्त समीकरण के अनुसार, कोण the का रूपांतरण महसूस किया जाता है।

चुंबकीय क्षेत्र की मूल संरचना उन्मुख वेक्टर एसी मोटर का नियंत्रण

क्लार्क परिवर्तन तीन-चरण धाराओं IA, IB के साथ-साथ IC का उपयोग करता है, जो कि निश्चित-समन्वित स्टेटर चरण में हैं, ISD और ISQ में बदल जाते हैं, जो पार्क परिवर्तन D, Q में तत्व बन जाते हैं। क्लार्क परिवर्तन मोटर फ्लक्स के एक मॉडल पर आधारित है। धाराओं ISD, ISQ और तात्कालिक फ्लक्स कोण and, जो मोटर फ्लक्स मॉडल से गणना की जाती हैं, का उपयोग एसी इंडक्शन मोटर के इलेक्ट्रिक टॉर्क की गणना करने के लिए किया जाता है।

एसी मोटर्स के वेक्टर नियंत्रण के मूल सिद्धांत

इन व्युत्पन्न मूल्यों की तुलना एक दूसरे और संदर्भ मूल्यों के साथ की जाती है और पीआई नियंत्रक द्वारा अपडेट की जाती है।

तालिका 1: मोटर इन-लाइन नियंत्रण और वेक्टर नियंत्रण की तुलना:

नियंत्रण पार्सिणी	वी/हर्ट्ज नियंत्रण	यारी नियंत्रण	संवेदक धनु नियंत्रण
गति समायोजन	1%	0 001%	0 05%
टोक़ समायोजन	गरीब	+/- 2%	+/- 5%
मोटर मॉडल	नहीं	माँग	एक सटीक मॉडल की आवश्यकता है
एमसीयू प्रसंस्करण शक्ति	कम	उच्च	उच्च +डीएसपी

वेक्टर-आधारित मोटर नियंत्रण का एक अंतर्निहित लाभ यह है कि विभिन्न प्रकार के एसी, पीएम-एसी या बीएलडीसी मोटर्स को अलग से नियंत्रित करने के लिए उपयुक्त गणितीय मॉडल का चयन करने के लिए एक ही सिद्धांत का उपयोग करना संभव है।

BLDC मोटर का वेक्टर नियंत्रण

BLDC मोटर फील्ड ओरिएंटेड वेक्टर कंट्रोल के लिए मुख्य विकल्प है। FOC के साथ ब्रशलेस मोटर्स उच्च दक्षता प्राप्त कर सकते हैं, 95%तक, और उच्च गति पर मोटर्स के लिए भी बहुत कुशल हैं।

स्टेपर मोटर नियंत्रण

स्टेपर मोटर कंट्रोल आमतौर पर द्विदिश ड्राइव करंट को अपनाता है, और इसके मोटर स्टेपिंग को अनुक्रम में घुमावदार स्विच करके महसूस किया जाता है। आमतौर पर इस तरह के स्टेपर मोटर में 3 ड्राइव सीक्वेंस होते हैं:

1. 
   

   सिंगल-फेज फुल स्टेप ड्राइव:

   
   

इस मोड में, वाइंडिंग को निम्नलिखित क्रम में संचालित किया जाता है, एबी/सीडी/बीए/डीसी (बीए का अर्थ है कि वाइंडिंग एबी विपरीत दिशा में संचालित है)। इस अनुक्रम को एकल-चरण पूर्ण-चरण मोड, या वेव-चालित मोड कहा जाता है। किसी भी समय, केवल एक अतिरिक्त शुल्क है।

2। दोहरी चरण पूर्ण कदम ड्राइव:

इस मोड में, दो चरणों को एक साथ चार्ज किया जाता है, इसलिए रोटर हमेशा दो ध्रुवों के बीच होता है। इस मोड को Biphase पूर्ण चरण कहा जाता है, यह मोड द्विध्रुवी मोटर का सामान्य ड्राइव अनुक्रम है, अधिकतम टॉर्क को आउटपुट कर सकता है।

3। आधा चरण मोड:

यह मोड सिंगल-फेज स्टेप और टू-फेज स्टेप टुगेदर टुगेदर पावर: सिंगल-फेज पावर, और फिर डबल एड पावर, और फिर सिंगल-फेज पावर ... इसलिए, मोटर आधे-चरण वेतन वृद्धि में चलती है। इस मोड को आधा-चरण मोड कहा जाता है, और प्रति उत्तेजना मोटर का प्रभावी चरण कोण आधे से कम हो जाता है, और आउटपुट टोक़ भी कम होता है।

उपरोक्त तीन मोड का उपयोग विपरीत दिशा (वामावर्त) में घूमने के लिए किया जा सकता है, लेकिन यह नहीं कि अगर ऑर्डर उलट हो।

आमतौर पर, स्टेपर मोटर में चरण कोण को कम करने के लिए कई ध्रुव होते हैं, लेकिन वाइंडिंग और ड्राइव अनुक्रम की संख्या स्थिर होती है।

सामान्य डीसी मोटर नियंत्रण एल्गोरिथ्म

सामान्य मोटर गति नियंत्रण, विशेष रूप से मोटर के दो सर्किटों का उपयोग: चरण कोण नियंत्रण पीडब्लूएम चॉपर नियंत्रण

चरण कोण नियंत्रण

चरण कोण नियंत्रण सामान्य मोटर्स की गति को नियंत्रित करने के लिए सबसे सरल विधि है। TRIAC के बिंदु चाप कोण को बदलकर गति को नियंत्रित किया जाता है। चरण कोण नियंत्रण एक बहुत ही किफायती समाधान है, हालांकि, यह बहुत कुशल नहीं है और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) के लिए प्रवण है।

सामान्य मोटर्स का चरण कोण नियंत्रण

ऊपर दिखाया गया आरेख चरण कोण नियंत्रण के तंत्र को दिखाता है और TRIAC गति नियंत्रण का एक विशिष्ट अनुप्रयोग है। TRIAC गेट पल्स का चरण आंदोलन एक कुशल वोल्टेज का उत्पादन करता है, इस प्रकार विभिन्न मोटर गति का उत्पादन करता है, और एक शून्य-क्रॉस डिटेक्शन सर्किट का उपयोग गेट पल्स में देरी के लिए एक समय संदर्भ स्थापित करने के लिए किया जाता है।

पीडब्लूएम चॉपर नियंत्रण

पीडब्लूएम नियंत्रण सामान्य मोटर गति नियंत्रण के लिए एक अधिक उन्नत समाधान है। इस समाधान में, पावर MOFSET, या IGBT, मोटर के लिए एक समय-भिन्न वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए उच्च-आवृत्ति को ठीक करने वाले एसी लाइन वोल्टेज को चालू करता है।

जनरल मोटर्स के लिए पीडब्लूएम चॉपर नियंत्रण

शोर को खत्म करने के लिए स्विचिंग फ़्रीक्वेंसी रेंज आमतौर पर 10-20kHz है। यह सामान्य उद्देश्य मोटर नियंत्रण विधि बेहतर वर्तमान नियंत्रण और बेहतर ईएमआई प्रदर्शन के लिए अनुमति देती है, और इसलिए, उच्च दक्षता।