ब्रशलेस इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग चिकित्सा उपकरण, विमान मॉडलिंग, तेल पाइपलाइनों के पाइप शट-ऑफ ड्राइव के साथ-साथ कई अन्य उद्योगों में किया जाता है। लेकिन उनकी अपनी कमियां, विशेषताएं और फायदे हैं, जो कभी-कभी विभिन्न उपकरणों के डिजाइन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हालांकि, एसिंक्रोनस एसी मशीनों की तुलना में ऐसे इलेक्ट्रिक मोटर अपेक्षाकृत छोटे स्थान पर कब्जा कर लेते हैं।
इलेक्ट्रिक मोटर्स की विशेषताएं
डिजाइनरों की ब्रशलेस मोटरों में रुचि होने का एक कारण छोटे आयामों वाले हाई-स्पीड मोटर्स की आवश्यकता है। इसके अलावा, इन इंजनों की स्थिति बहुत सटीक होती है। डिजाइन में एक जंगम रोटर और एक निश्चित स्टेटर है। रोटर पर एक निश्चित क्रम में व्यवस्थित एक या कई स्थायी चुंबक होते हैं। स्टेटर पर कॉइल होते हैं जो बनाते हैंचुंबकीय क्षेत्र।
एक और विशेषता पर ध्यान दिया जाना चाहिए - ब्रशलेस मोटर्स में अंदर और बाहर दोनों तरफ स्थित एक एंकर हो सकता है। इसलिए, दो प्रकार के निर्माण में विभिन्न क्षेत्रों में विशिष्ट अनुप्रयोग हो सकते हैं। जब आर्मेचर अंदर स्थित होता है, तो यह बहुत अधिक घूर्णन गति प्राप्त करता है, इसलिए ऐसे मोटर्स शीतलन प्रणाली के डिजाइन में बहुत अच्छी तरह से काम करते हैं। यदि एक बाहरी रोटर ड्राइव स्थापित किया गया है, तो बहुत सटीक स्थिति प्राप्त की जा सकती है, साथ ही उच्च अधिभार प्रतिरोध भी प्राप्त किया जा सकता है। बहुत बार, ऐसी मोटरों का उपयोग रोबोटिक्स, चिकित्सा उपकरण, मशीन टूल्स में आवृत्ति प्रोग्राम नियंत्रण के साथ किया जाता है।
मोटर कैसे काम करते हैं
ब्रशलेस डीसी मोटर के रोटर को चलाने के लिए, आपको एक विशेष माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करना चाहिए। इसे सिंक्रोनस या एसिंक्रोनस मशीन की तरह ही शुरू नहीं किया जा सकता है। एक माइक्रोकंट्रोलर की मदद से, यह मोटर वाइंडिंग को चालू करता है ताकि स्टेटर और आर्मेचर पर चुंबकीय क्षेत्र वैक्टर की दिशा ओर्थोगोनल हो।
दूसरे शब्दों में, एक ड्राइवर की मदद से ब्रशलेस मोटर के रोटर पर कार्य करने वाले टॉर्क को नियंत्रित करना संभव है। आर्मेचर को स्थानांतरित करने के लिए, स्टेटर वाइंडिंग्स में सही स्विचिंग करना आवश्यक है। दुर्भाग्य से, सुचारू रोटेशन नियंत्रण प्रदान करना संभव नहीं है। हालाँकि, इसे बहुत जल्दी बढ़ाया जा सकता है।मोटर रोटर गति।
ब्रश और ब्रशलेस मोटर्स के बीच अंतर
मुख्य अंतर यह है कि मॉडल के ब्रशलेस मोटर्स में रोटर पर वाइंडिंग नहीं होती है। कलेक्टर इलेक्ट्रिक मोटर्स के मामले में, उनके रोटार पर वाइंडिंग होती है। लेकिन इंजन के स्थिर हिस्से पर स्थायी चुम्बक लगाए जाते हैं। इसके अलावा, रोटर पर एक विशेष डिजाइन का एक कलेक्टर स्थापित किया जाता है, जिससे ग्रेफाइट ब्रश जुड़े होते हैं। उनकी मदद से रोटर वाइंडिंग पर वोल्टेज लगाया जाता है। ब्रश रहित मोटर के संचालन का सिद्धांत भी काफी भिन्न होता है।
कलेक्टर मशीन कैसे काम करती है
कलेक्टर मोटर को चालू करने के लिए, आपको फील्ड वाइंडिंग पर वोल्टेज लगाना होगा, जो सीधे आर्मेचर पर स्थित होता है। इस मामले में, एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र बनता है, जो स्टेटर पर मैग्नेट के साथ बातचीत करता है, जिसके परिणामस्वरूप आर्मेचर और उस पर लगे कलेक्टर घूमते हैं। इस मामले में, अगली वाइंडिंग को बिजली की आपूर्ति की जाती है, चक्र दोहराया जाता है।
रोटर के घूमने की गति सीधे इस बात पर निर्भर करती है कि चुंबकीय क्षेत्र कितना तीव्र है, और अंतिम विशेषता सीधे वोल्टेज के परिमाण पर निर्भर करती है। इसलिए, गति को बढ़ाने या घटाने के लिए, आपूर्ति वोल्टेज को बदलना आवश्यक है।
रिवर्स को लागू करने के लिए, आपको केवल मोटर कनेक्शन की ध्रुवता को बदलने की आवश्यकता है। इस तरह के नियंत्रण के लिए विशेष माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करना आवश्यक नहीं है,आप एक पारंपरिक चर रोकनेवाला का उपयोग करके घूर्णी गति को बदल सकते हैं।
ब्रशलेस मशीनों की विशेषताएं
लेकिन विशेष नियंत्रकों के उपयोग के बिना ब्रश रहित मोटर का नियंत्रण असंभव है। इसके आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि इस प्रकार के मोटर्स का उपयोग जनरेटर के रूप में नहीं किया जा सकता है। कुशल नियंत्रण के लिए, कई हॉल सेंसर का उपयोग करके रोटर की स्थिति की निगरानी की जा सकती है। ऐसे सरल उपकरणों की मदद से प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार करना संभव है, लेकिन इलेक्ट्रिक मोटर की लागत कई गुना बढ़ जाएगी।
ब्रशलेस मोटर शुरू करना
अपने दम पर माइक्रोकंट्रोलर बनाने का कोई मतलब नहीं है, एक बेहतर विकल्प यह होगा कि आप रेडीमेड खरीदें, भले ही चीनी। लेकिन चुनते समय आपको निम्नलिखित अनुशंसाओं का पालन करना चाहिए:
- अधिकतम अनुमेय धारा याद रखें। यह पैरामीटर विभिन्न प्रकार के ड्राइव ऑपरेशन के लिए उपयोगी होगा। विशेषता अक्सर निर्माताओं द्वारा सीधे मॉडल नाम में इंगित की जाती है। बहुत कम ही, ऐसे मान इंगित किए जाते हैं जो पीक मोड के लिए विशिष्ट होते हैं, जिसमें माइक्रोकंट्रोलर लंबे समय तक काम नहीं कर सकता है।
- निरंतर संचालन के लिए, अधिकतम आपूर्ति वोल्टेज को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।
- सभी आंतरिक माइक्रोकंट्रोलर सर्किट के प्रतिरोध पर विचार करना सुनिश्चित करें।
- इस माइक्रोकंट्रोलर के संचालन के लिए विशिष्ट क्रांतियों की अधिकतम संख्या को ध्यान में रखना सुनिश्चित करें। कृपया ध्यान दें कि वह नहीं हैअधिकतम गति बढ़ाने में सक्षम होगा, क्योंकि सीमा सॉफ्टवेयर स्तर पर बनाई गई है।
- माइक्रोकंट्रोलर उपकरणों के सस्ते मॉडल में 7…8 kHz की सीमा में उत्पन्न दालों की आवृत्ति होती है। महंगी प्रतियों को फिर से प्रोग्राम किया जा सकता है, और यह पैरामीटर 2-4 गुना बढ़ जाता है।
हर तरह से माइक्रोकंट्रोलर का चयन करने का प्रयास करें, क्योंकि वे उस शक्ति को प्रभावित करते हैं जो इलेक्ट्रिक मोटर विकसित कर सकती है।
इसे कैसे प्रबंधित किया जाता है
इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाई ड्राइव वाइंडिंग को स्विच करने की अनुमति देती है। ड्राइवर का उपयोग करके स्विचिंग के क्षण को निर्धारित करने के लिए, ड्राइव पर स्थापित हॉल सेंसर द्वारा रोटर की स्थिति की निगरानी की जाती है।
इस घटना में कि ऐसे कोई उपकरण नहीं हैं, रिवर्स वोल्टेज को पढ़ना आवश्यक है। यह स्टेटर कॉइल्स में उत्पन्न होता है जो इस समय कनेक्ट नहीं होते हैं। नियंत्रक एक हार्डवेयर-सॉफ़्टवेयर कॉम्प्लेक्स है, यह आपको सभी परिवर्तनों को ट्रैक करने और स्विचिंग ऑर्डर को यथासंभव सटीक रूप से सेट करने की अनुमति देता है।
तीन फेज वाली ब्रशलेस मोटर
मॉडल हवाई जहाज के लिए बहुत सारे ब्रशलेस इलेक्ट्रिक मोटर प्रत्यक्ष करंट द्वारा संचालित होते हैं। लेकिन तीन-चरण के उदाहरण भी हैं जिनमें कन्वर्टर्स स्थापित हैं। वे आपको एक स्थिर वोल्टेज से तीन-चरण दालों को बनाने की अनुमति देते हैं।
कार्य इस प्रकार है:
- कुंडल "ए" दालों को प्राप्त करता हैसकारात्मक मूल्य। कुंडल "बी" पर - एक नकारात्मक मूल्य के साथ। इसके परिणामस्वरूप, लंगर चलना शुरू हो जाएगा। सेंसर विस्थापन को ठीक करते हैं और अगले स्विचिंग के लिए नियंत्रक को एक संकेत भेजा जाता है।
- कुंडल "ए" को बंद कर दिया जाता है, जबकि एक सकारात्मक पल्स को "सी" वाइंडिंग में भेजा जाता है। स्विचिंग वाइंडिंग "बी" नहीं बदलता है।
- कुण्डली "C" पर धनात्मक पल्स लगाया जाता है और ऋणात्मक पल्स "A" को भेजा जाता है।
- फिर जोड़ी "ए" और "बी" चलन में आती है। दालों के सकारात्मक और नकारात्मक मूल्यों को क्रमशः उन्हें खिलाया जाता है।
- फिर पॉजिटिव पल्स फिर से "B" कॉइल में जाता है, और नेगेटिव पल्स "C" में जाता है।
- आखिरी चरण में, कुंडल "ए" चालू होता है, जो एक सकारात्मक नाड़ी प्राप्त करता है, और एक नकारात्मक सी में जाता है।
और उसके बाद पूरा चक्र दोहराता है।
उपयोग करने के लाभ
अपने हाथों से ब्रश रहित इलेक्ट्रिक मोटर बनाना मुश्किल है, और माइक्रोकंट्रोलर नियंत्रण को लागू करना लगभग असंभव है। इसलिए, तैयार औद्योगिक डिजाइनों का उपयोग करना सबसे अच्छा है। लेकिन ब्रशलेस मोटर्स का उपयोग करते समय ड्राइव को मिलने वाले लाभों पर विचार करना सुनिश्चित करें:
- संग्राहक मशीनों की तुलना में महत्वपूर्ण रूप से लंबा संसाधन।
- उच्च स्तर की दक्षता।
- ब्रश मोटर से अधिक शक्तिशाली।
- घूर्णन गति बहुत तेज हो जाती है।
- ऑपरेशन के दौरान कोई चिंगारी नहीं होती, इसलिए उनका उपयोग उच्च आग के खतरे वाले वातावरण में किया जा सकता है।
- बहुत आसान ड्राइव ऑपरेशन।
- ऑपरेशन के दौरान अतिरिक्त कूलिंग घटकों का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है।
कमियों के बीच, यदि हम नियंत्रक की कीमत को भी ध्यान में रखते हैं, तो कोई बहुत अधिक लागत निकाल सकता है। इतने कम समय के लिए भी इस तरह की इलेक्ट्रिक मोटर को चालू करने के लिए प्रदर्शन की जांच करने से काम नहीं चलेगा। इसके अलावा, ऐसी मोटरों की मरम्मत उनकी डिज़ाइन विशेषताओं के कारण अधिक कठिन होती है।
