1ما هو المجال الكهرومغناطيسي الخلفي؟
عندما يدور الدوار المغناطيسي الدائم لمحرك BLDC ، يتحرك مجاله المغناطيسي نسبياً إلى طيات الستاتور ويؤدي إلى تشغيل الجهد في مراحل المحرك.
يطلق على هذا الجهد الناتج القوة الكهربائية الخلفية (Back-EMF أو BEMF).
في محرك BLDC بدون أجهزة استشعار ثلاثية المراحل ، يحتوي شكل موجة EMF الخلفي على معلومات تتعلق بموقف الدوار وسرعة المحرك.
في نظام BLDC التقليدي بدون أجهزة استشعار من ست خطوات ، يتم تشغيل مرحلتين محركيتين بينما تترك المرحلة الثالثة عائمة. يراقب جهاز التحكم المرحلة العائمة للكشف عن EMF الخلفي.
2كيف يعمل الكشف عن الصفر عبر المجال الكهرومغناطيسي الخلفي؟
يمكن تلخيص العملية الأساسية على النحو التالي:
دوران المحرك → توليد EMF العكسي → اكتشاف الصفر → تقدير موقف الدوار → التبديل
أثناء كل قطاع تحويل ، لا يتم تشغيل مرحلة محرك واحدة بشكل نشط. يراقب جهاز التحكم هذه المرحلة العائمة ويكشف عندما يعبر EMF الخلفي مستوى المرجعية.
بالنسبة لنظام BLDC نموذجي من ست خطوات، فإن نقطة التقاطع الصفرية لها علاقة كهربائية محددة مع نقطة التحول التالية. في الحالة المثالية،يستخدم جهاز التحكم تأخيرًا يتوافق مع حوالي 30 درجة كهربائية لتحديد توقيت التبديل المناسب.
يمكن تحديد المرجعية باستخدام النقطة المحايدة للمحرك أو ، في التنفيذات الشائعة ، حوالي نصف فولتاج حافلة التيار المباشر (Vbus / 2).
3لماذا تم ترك المرحلة الثالثة عائمة؟
محرك BLDC ثلاثي المراحل يحتوي على ثلاثة طيات: U و V و W.
في تسلسل التبديل التقليدي بدون أجهزة استشعار من ستة خطوات ، يتم تشغيل مرحلتين ويتم تحريك المرحلة المتبقية كهربائياً.
توفر المرحلة العائمة طريقة مباشرة نسبيا لمراقبة المجال الكهرومغناطيسي الخلفي الذي يولده المحرك دون قياس موقع الدوار مباشرة.
هذا هو أحد الاختلافات الرئيسية بين التحكم التقليدي بدون أجهزة الاستشعار BLDC في ست خطوات وتقدير الموقف بدون أجهزة الاستشعار القائم على FOC. في FOC ، يتم التحكم بنشاط في جميع المراحل الثلاثة ،لذا فإن الكشف التقليدي عن التقاطع الصفري في المرحلة العائمة غير قابل للتطبيق مباشرة.
4لماذا لا يستطيع الكشف عن المجال الكهرومغناطيسي الخلفي العمل عند سرعة صفر؟
هذه هي واحدة من أهم القيود المفروضة على التحكم بدون أجهزة الاستشعار.
عندما يكون المحرك ثابتًا، لا يوجد أي EMF عكسية.
مع زيادة سرعة المحرك ، يصبح المجال الكهرومغناطيسي الخلفي أقوى وأسهل للكشف عنه. لذلك ، لا يمكن للمتحكم عادة تحديد موقع الدوار من المجال الكهرومغناطيسي الخلفي وحده عند بدء التشغيل.
عادةً ما يستخدم وحدة تحكم BLDC بدون مستشعرات سلسلة حلقة مفتوحة أو تشغيل قسري لتسريع المحرك حتى تصبح إشارة EMF الخلفية قوية بما فيه الكفاية للكشف عن الموقف الموثوق به.
هذا هو السبب في أن أداء بدء التشغيل يعتبر اعتبارًا حاسمًا عند اختيار محرك BLDC بدون مستشعر.
5ما الذي يؤثر على دقة الكشف عن المجال الكهرومغناطيسي الخلفي؟
في النظام الحركي الحقيقي، شكل الموجة الكهرومغناطيسية الخلفية ليس نظيفًا تمامًا.
يمكن أن تؤثر عدة عوامل على الكشف:
لذلك، يتطلب التحكم الموثوق به بدون أجهزة استشعار تصفية الإشارة المناسبة، ورفض الضوضاء، وتوقيت التبديل، والتحكم في بدء التشغيل.تشير الرقاقة الميكروية بشكل خاص إلى ضوضاء PWM والرنين الاستقراعي كتحديات عملية للكشف عن عبور الصفر.
6كيف تطبق شركة "جي يو آي تك" الكشف عن المجال الكهرومغناطيسي الخلفي؟
تقوم شركة JUYI Tech بتطوير وحدات IC التحكم في المحركات BLDC بدون أجهزة استشعار وألواح السائق المصممة للتطبيقات التي لا تحتاج إلى أجهزة استشعار هال.
تتضمن وحدة التحكم في المحركات BLDC بدون أجهزة استشعار JY03B دوائر التحكم في المحركات الأساسية ، وسائقات بوابات MOSFET ، وتنظيم الجهد الداخلي ، مع التعامل مع استشعار EMF الخلفي ، الكشف عن المراحل ،تحكم بدء التشغيل، ووظائف الحماية من خلال بنية مبنية على الأجهزة.
وتشمل المواصفات الرئيسية لـ JY03B:
بالنسبة للمهندسين الذين يطورون محرك BLDC بدون مستشعرات ، يمكن أن يقلل JY03B من كمية دوائر التحكم الخارجي وتطوير البرمجيات الثابتة المطلوبة.
7لماذا اكتشاف المجال الكهرومغناطيسي الخلفي مهم لسائقي محركات BLDC؟
الكشف الموثوق به عن المجال الكهرومغناطيسي الخلفي يؤثر مباشرة على:
يمكن أن يؤدي محرك وجهاز التحكم غير المتطابقين بشكل سيء إلى:
ولذلك، لا ينبغي أن يعتمد اختيار جهاز تحكم BLDC فقط على الجهد والتيار المسموح به. يجب أن تؤخذ في الاعتبار أيضًا خصائص المحرك وسلوك المجال الكهرومغناطيسي الخلفي.
س1: ما هو المجال الكهرومغناطيسي الخلفي في محرك BLDC؟
المجال الكهرومغناطيسي الخلفي (بالإنجليزية: Back EMF) هو الجهد الذي يتم تحفيزه في طيات المحرك عند تدوير الدوار المغناطيسي الدائم. وهو يوفر معلومات مفيدة حول موقع الدوار وسرعة التحكم في BLDC بدون مستشعر.
س2: كيف يكتشف جهاز تحكم BLDC بدون أجهزة استشعار موقع الدوار؟
يقوم جهاز التحكم بمراقبة المجال الكهرومغناطيسي الخلفي لمرحلة المحرك العائم ويكشف عن عبورها الصفر. ثم يتم استخدام الحدث المكتشف لتحديد توقيت التحول المناسب.
س3: هل يمكن أن يبدأ محرك BLDC باستخدام الكشف عن EMF الخلفي وحده؟
عادةً لا، عند سرعة صفر هناك كمية ضئيلة أو معدومة من المجال الكهرومغناطيسيلذلك يحتاج جهاز التحكم بدون أجهزة استشعار عادة إلى تشغيل أولي أو تسلسل تحويل حلقة مفتوحة قبل أن يصبح الكشف الموثوق به عن BEMF متاحاً.
س4: ما هو الكشف عن عبور الصفر في محرك BLDC؟
الكشف عن عبور الصفر يحدد عندما يصل المراقب إلى نقطة عبور المرجعية. في جهاز تحكم BLDC عادي بدون أجهزة استشعار ستة خطوات،يتم استخدام هذا الحدث لتقدير موقف الدوار وتحديد الموعد التالي.
السؤال 5: هل الكشف عن المجال الكهرومغناطيسي الخلفي هو نفس الكشف عن المجال الكهرومغناطيسي؟
لا، الكشف التقليدي عن عبور الصفر في المجال الكهرومغناطيسي الخلفي يرتبط عادةً بتحويل BLDC بدون أجهزة استشعارعادة ما يقدر FOC بدون مستشعر موقع الدوار باستخدام الجهد / التيارات المقاسة ونموذج المحرك أو المراقب بدلاً من الاعتماد على عبور الصفر المتحرك.
س6: ما هو أفضل جهاز تحكم BLDC بدون أجهزة استشعار؟
لا يوجد جهاز تحكم "أفضل" عالمياً. الخيار الصحيح يعتمد على فولتاج المحرك، والتيار، والسرعة، وحمل بدء التشغيل، وخصائص المجال الكهرومغناطيسي الخلفي، ومتطلبات التحكم، ووظائف الحماية،وشروط التطبيق.
الكشف عن الحقول الكهرومغناطيسية الخلفية هي واحدة من التقنيات الأساسية وراء التحكم في المحركات بدون مستشعراتيسمح للمتحكم بتقدير موقع الدوار من الإشارة الكهربائية للمحرك بدلاً من استخدام أجهزة استشعار هال، مما يجعل النظام أبسط وأكثر تكثيفا، وربما أكثر فعالية من حيث التكلفة.
ومع ذلك، فإن التشغيل الناجح بدون أجهزة الاستشعار يعتمد على أكثر من مجرد اكتشاف عبور الصفر. التحكم في البدء، جودة إشارة BEMF، التصفية، توقيت التحول، معايير المحرك، اختيار MOSFET,يجب النظر في تخطيط PCB وحمل التطبيق.
تم تصميم JY03B من JUYI Tech بدون أجهزة استشعار BLDC للسيطرة على المحركات لتبسيط هذا النوع من بنية التحكم في المحركات من خلال حل متكامل قائم على الأجهزة ،بينما توفر شركة JUYI Tech أيضًا لوحات محركات BLDC المقابلة ودعم التطبيقات لمطابقة المحركات وتطوير النظام.
1ما هو المجال الكهرومغناطيسي الخلفي؟
عندما يدور الدوار المغناطيسي الدائم لمحرك BLDC ، يتحرك مجاله المغناطيسي نسبياً إلى طيات الستاتور ويؤدي إلى تشغيل الجهد في مراحل المحرك.
يطلق على هذا الجهد الناتج القوة الكهربائية الخلفية (Back-EMF أو BEMF).
في محرك BLDC بدون أجهزة استشعار ثلاثية المراحل ، يحتوي شكل موجة EMF الخلفي على معلومات تتعلق بموقف الدوار وسرعة المحرك.
في نظام BLDC التقليدي بدون أجهزة استشعار من ست خطوات ، يتم تشغيل مرحلتين محركيتين بينما تترك المرحلة الثالثة عائمة. يراقب جهاز التحكم المرحلة العائمة للكشف عن EMF الخلفي.
2كيف يعمل الكشف عن الصفر عبر المجال الكهرومغناطيسي الخلفي؟
يمكن تلخيص العملية الأساسية على النحو التالي:
دوران المحرك → توليد EMF العكسي → اكتشاف الصفر → تقدير موقف الدوار → التبديل
أثناء كل قطاع تحويل ، لا يتم تشغيل مرحلة محرك واحدة بشكل نشط. يراقب جهاز التحكم هذه المرحلة العائمة ويكشف عندما يعبر EMF الخلفي مستوى المرجعية.
بالنسبة لنظام BLDC نموذجي من ست خطوات، فإن نقطة التقاطع الصفرية لها علاقة كهربائية محددة مع نقطة التحول التالية. في الحالة المثالية،يستخدم جهاز التحكم تأخيرًا يتوافق مع حوالي 30 درجة كهربائية لتحديد توقيت التبديل المناسب.
يمكن تحديد المرجعية باستخدام النقطة المحايدة للمحرك أو ، في التنفيذات الشائعة ، حوالي نصف فولتاج حافلة التيار المباشر (Vbus / 2).
3لماذا تم ترك المرحلة الثالثة عائمة؟
محرك BLDC ثلاثي المراحل يحتوي على ثلاثة طيات: U و V و W.
في تسلسل التبديل التقليدي بدون أجهزة استشعار من ستة خطوات ، يتم تشغيل مرحلتين ويتم تحريك المرحلة المتبقية كهربائياً.
توفر المرحلة العائمة طريقة مباشرة نسبيا لمراقبة المجال الكهرومغناطيسي الخلفي الذي يولده المحرك دون قياس موقع الدوار مباشرة.
هذا هو أحد الاختلافات الرئيسية بين التحكم التقليدي بدون أجهزة الاستشعار BLDC في ست خطوات وتقدير الموقف بدون أجهزة الاستشعار القائم على FOC. في FOC ، يتم التحكم بنشاط في جميع المراحل الثلاثة ،لذا فإن الكشف التقليدي عن التقاطع الصفري في المرحلة العائمة غير قابل للتطبيق مباشرة.
4لماذا لا يستطيع الكشف عن المجال الكهرومغناطيسي الخلفي العمل عند سرعة صفر؟
هذه هي واحدة من أهم القيود المفروضة على التحكم بدون أجهزة الاستشعار.
عندما يكون المحرك ثابتًا، لا يوجد أي EMF عكسية.
مع زيادة سرعة المحرك ، يصبح المجال الكهرومغناطيسي الخلفي أقوى وأسهل للكشف عنه. لذلك ، لا يمكن للمتحكم عادة تحديد موقع الدوار من المجال الكهرومغناطيسي الخلفي وحده عند بدء التشغيل.
عادةً ما يستخدم وحدة تحكم BLDC بدون مستشعرات سلسلة حلقة مفتوحة أو تشغيل قسري لتسريع المحرك حتى تصبح إشارة EMF الخلفية قوية بما فيه الكفاية للكشف عن الموقف الموثوق به.
هذا هو السبب في أن أداء بدء التشغيل يعتبر اعتبارًا حاسمًا عند اختيار محرك BLDC بدون مستشعر.
5ما الذي يؤثر على دقة الكشف عن المجال الكهرومغناطيسي الخلفي؟
في النظام الحركي الحقيقي، شكل الموجة الكهرومغناطيسية الخلفية ليس نظيفًا تمامًا.
يمكن أن تؤثر عدة عوامل على الكشف:
لذلك، يتطلب التحكم الموثوق به بدون أجهزة استشعار تصفية الإشارة المناسبة، ورفض الضوضاء، وتوقيت التبديل، والتحكم في بدء التشغيل.تشير الرقاقة الميكروية بشكل خاص إلى ضوضاء PWM والرنين الاستقراعي كتحديات عملية للكشف عن عبور الصفر.
6كيف تطبق شركة "جي يو آي تك" الكشف عن المجال الكهرومغناطيسي الخلفي؟
تقوم شركة JUYI Tech بتطوير وحدات IC التحكم في المحركات BLDC بدون أجهزة استشعار وألواح السائق المصممة للتطبيقات التي لا تحتاج إلى أجهزة استشعار هال.
تتضمن وحدة التحكم في المحركات BLDC بدون أجهزة استشعار JY03B دوائر التحكم في المحركات الأساسية ، وسائقات بوابات MOSFET ، وتنظيم الجهد الداخلي ، مع التعامل مع استشعار EMF الخلفي ، الكشف عن المراحل ،تحكم بدء التشغيل، ووظائف الحماية من خلال بنية مبنية على الأجهزة.
وتشمل المواصفات الرئيسية لـ JY03B:
بالنسبة للمهندسين الذين يطورون محرك BLDC بدون مستشعرات ، يمكن أن يقلل JY03B من كمية دوائر التحكم الخارجي وتطوير البرمجيات الثابتة المطلوبة.
7لماذا اكتشاف المجال الكهرومغناطيسي الخلفي مهم لسائقي محركات BLDC؟
الكشف الموثوق به عن المجال الكهرومغناطيسي الخلفي يؤثر مباشرة على:
يمكن أن يؤدي محرك وجهاز التحكم غير المتطابقين بشكل سيء إلى:
ولذلك، لا ينبغي أن يعتمد اختيار جهاز تحكم BLDC فقط على الجهد والتيار المسموح به. يجب أن تؤخذ في الاعتبار أيضًا خصائص المحرك وسلوك المجال الكهرومغناطيسي الخلفي.
س1: ما هو المجال الكهرومغناطيسي الخلفي في محرك BLDC؟
المجال الكهرومغناطيسي الخلفي (بالإنجليزية: Back EMF) هو الجهد الذي يتم تحفيزه في طيات المحرك عند تدوير الدوار المغناطيسي الدائم. وهو يوفر معلومات مفيدة حول موقع الدوار وسرعة التحكم في BLDC بدون مستشعر.
س2: كيف يكتشف جهاز تحكم BLDC بدون أجهزة استشعار موقع الدوار؟
يقوم جهاز التحكم بمراقبة المجال الكهرومغناطيسي الخلفي لمرحلة المحرك العائم ويكشف عن عبورها الصفر. ثم يتم استخدام الحدث المكتشف لتحديد توقيت التحول المناسب.
س3: هل يمكن أن يبدأ محرك BLDC باستخدام الكشف عن EMF الخلفي وحده؟
عادةً لا، عند سرعة صفر هناك كمية ضئيلة أو معدومة من المجال الكهرومغناطيسيلذلك يحتاج جهاز التحكم بدون أجهزة استشعار عادة إلى تشغيل أولي أو تسلسل تحويل حلقة مفتوحة قبل أن يصبح الكشف الموثوق به عن BEMF متاحاً.
س4: ما هو الكشف عن عبور الصفر في محرك BLDC؟
الكشف عن عبور الصفر يحدد عندما يصل المراقب إلى نقطة عبور المرجعية. في جهاز تحكم BLDC عادي بدون أجهزة استشعار ستة خطوات،يتم استخدام هذا الحدث لتقدير موقف الدوار وتحديد الموعد التالي.
السؤال 5: هل الكشف عن المجال الكهرومغناطيسي الخلفي هو نفس الكشف عن المجال الكهرومغناطيسي؟
لا، الكشف التقليدي عن عبور الصفر في المجال الكهرومغناطيسي الخلفي يرتبط عادةً بتحويل BLDC بدون أجهزة استشعارعادة ما يقدر FOC بدون مستشعر موقع الدوار باستخدام الجهد / التيارات المقاسة ونموذج المحرك أو المراقب بدلاً من الاعتماد على عبور الصفر المتحرك.
س6: ما هو أفضل جهاز تحكم BLDC بدون أجهزة استشعار؟
لا يوجد جهاز تحكم "أفضل" عالمياً. الخيار الصحيح يعتمد على فولتاج المحرك، والتيار، والسرعة، وحمل بدء التشغيل، وخصائص المجال الكهرومغناطيسي الخلفي، ومتطلبات التحكم، ووظائف الحماية،وشروط التطبيق.
الكشف عن الحقول الكهرومغناطيسية الخلفية هي واحدة من التقنيات الأساسية وراء التحكم في المحركات بدون مستشعراتيسمح للمتحكم بتقدير موقع الدوار من الإشارة الكهربائية للمحرك بدلاً من استخدام أجهزة استشعار هال، مما يجعل النظام أبسط وأكثر تكثيفا، وربما أكثر فعالية من حيث التكلفة.
ومع ذلك، فإن التشغيل الناجح بدون أجهزة الاستشعار يعتمد على أكثر من مجرد اكتشاف عبور الصفر. التحكم في البدء، جودة إشارة BEMF، التصفية، توقيت التحول، معايير المحرك، اختيار MOSFET,يجب النظر في تخطيط PCB وحمل التطبيق.
تم تصميم JY03B من JUYI Tech بدون أجهزة استشعار BLDC للسيطرة على المحركات لتبسيط هذا النوع من بنية التحكم في المحركات من خلال حل متكامل قائم على الأجهزة ،بينما توفر شركة JUYI Tech أيضًا لوحات محركات BLDC المقابلة ودعم التطبيقات لمطابقة المحركات وتطوير النظام.
العنوان
رقم 1 ، ممر 1199 ، طريق يانبينغ ، حي جياسينغ ، شنغهاي ، الصين
الهاتف
+86--18538222869
البريد الإلكتروني
sales@juyitech.com
