ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับมอเตอร์ BLDC

Jun 24, 2022 ฝากข้อความ

(1) โครงสร้างของมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน


มอเตอร์ DC แบบไม่มีแปรงประกอบด้วยโรเตอร์ที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กถาวรเป็นส่วนใหญ่ สเตเตอร์ที่มีขดลวดและเซ็นเซอร์ตำแหน่ง (อุปกรณ์เสริม)


สเตเตอร์


โครงสร้างสเตเตอร์ของมอเตอร์ BLDC นั้นคล้ายกับของมอเตอร์เหนี่ยวนำ ประกอบด้วยแผ่นเหล็กเคลือบซ้อนกันพร้อมช่องแนวแกนสำหรับการม้วน ขดลวดใน BLDC แตกต่างจากมอเตอร์เหนี่ยวนำทั่วไปเล็กน้อย


โดยทั่วไปแล้ว มอเตอร์ BLDC ส่วนใหญ่ประกอบด้วยขดลวดสเตเตอร์สามเส้นเชื่อมต่อกันเป็นรูปดาวหรือรูป "Y" (ไม่เป็นกลาง) นอกจากนี้ ขดลวดสเตเตอร์ยังแบ่งออกเป็นมอเตอร์สี่เหลี่ยมคางหมูและไซน์ตามการเชื่อมต่อของคอยล์


ในมอเตอร์สี่เหลี่ยมคางหมู ทั้งกระแสไฟของไดรฟ์และ EMF ด้านหลังจะมีรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมู (ไซนูซอยด์ในกรณีของมอเตอร์ไซน์) โดยปกติ มอเตอร์ที่มีพิกัด 48 V (หรือต่ำกว่า) จะถูกใช้ในยานยนต์และหุ่นยนต์ (รถยนต์ไฮบริดและแขนหุ่นยนต์)


โรเตอร์


ส่วนโรเตอร์ของมอเตอร์ BLDC ประกอบด้วยแม่เหล็กถาวร (มักเป็นแม่เหล็กโลหะผสมหายาก เช่น นีโอไดเมียม (Nd) ซาแมเรียมโคบอลต์ (SmCo) และโบรอนเหล็กนีโอไดเมียม (NdFeB)


ขึ้นอยู่กับการใช้งาน จำนวนของเสาสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 2 ถึง 8 โดยสลับตำแหน่งทิศเหนือ (N) และทิศใต้ (S) แผนภาพด้านล่างแสดงการจัดเรียงของขั้วแม่เหล็กที่แตกต่างกันสามแบบ


(a): แม่เหล็กวางอยู่บนเส้นรอบวงด้านนอกของโรเตอร์


(b): รู้จักกันในชื่อโรเตอร์ฝังตัวแบบแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งมีแม่เหล็กถาวรรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าฝังอยู่ในแกนกลางของโรเตอร์


(c): ใส่แม่เหล็กเข้าไปในแกนเหล็กของโรเตอร์


เซ็นเซอร์ตำแหน่ง (เซ็นเซอร์ฮอลล์)


เนื่องจากไม่มีแปรงในมอเตอร์ BLDC การสับเปลี่ยนจึงถูกควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้มอเตอร์หมุนได้ ขดลวดสเตเตอร์จะต้องได้รับพลังงานตามลำดับ และตำแหน่งของโรเตอร์ (กล่าวคือ ขั้วเหนือและขั้วใต้ของโรเตอร์) ต้องทราบเพื่อกระตุ้นชุดขดลวดสเตเตอร์เฉพาะอย่างแม่นยำ


โดยปกติตำแหน่งของโรเตอร์จะถูกตรวจจับและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยใช้เซ็นเซอร์ตำแหน่ง ซึ่งเป็นเซ็นเซอร์ฮอลล์ (ซึ่งทำงานตามหลักการของเอฟเฟกต์ฮอลล์) มอเตอร์ BLDC ส่วนใหญ่ใช้เซ็นเซอร์ Hall สามตัวที่ฝังอยู่ในสเตเตอร์เพื่อตรวจจับตำแหน่งของโรเตอร์


เอาต์พุตของเซ็นเซอร์ในห้องโถงจะสูงหรือต่ำ ขึ้นอยู่กับว่าขั้วเหนือของโรเตอร์อยู่ทางใต้หรือใกล้กับขั้วเหนือ การรวมผลลัพธ์ของเซ็นเซอร์ทั้งสามเข้าด้วยกัน จึงสามารถกำหนดลำดับการเพิ่มพลังได้อย่างแม่นยำ


ส่งคำถาม