الاختيار بين مشغل محرك BLDC بدون مستشعر ومشغل محرك BLDC بمستشعر هول هو قرار مهم في تصميم نظام محرك BLDC. يستخدم النهجان طرقًا مختلفة لتحديد موضع الدوار، ولكل منهما مزايا وقيود محددة.
بشكل عام، يوفر التحكم بمستشعر هول تغذية راجعة مباشرة لموضع الدوار وبدء تشغيل موثوق من سرعة صفر، بينما يلغي التحكم بدون مستشعر مستشعرات هول ويستخدم الإشارات الكهربائية للمحرك - غالبًا القوة الدافعة الكهربائية العكسية (Back-EMF) - لتقدير موضع الدوار.يعتمد الاختيار المناسب على المحرك، وحمل بدء التشغيل، ونطاق السرعة، والتكلفة، والأسلاك، ومتطلبات التطبيق.
يحتاج محرك BLDC ثلاثي الأطوار إلى معلومات حول موضع الدوار لتحديد وقت تبديل أطوار المحرك.
يستخدم محرك BLDC بمستشعر هول عادةً ثلاثة مستشعرات تأثير هول مثبتة داخل المحرك. تشير إشاراتها الرقمية إلى الموضع الكهربائي للدوار، مما يسمح لوحدة التحكم باختيار حالة التبديل المناسبة.
في نظام تقليدي بست خطوات، تحدد إشارات هول الثلاثة ستة قطاعات كهربائية صالحة كل منها 60 درجة كهربائية.
لا يتطلب محرك BLDC بدون مستشعر مستشعرات هول. في التحكم التقليدي بدون مستشعر بست خطوات، تراقب وحدة التحكم القوة الدافعة الكهربائية العكسية (Back-EMF) لطرف المحرك العائم وتستخدم معلومات عبور الصفر لتقدير موضع الدوار وتحديد توقيت التبديل.
الاختلاف الأساسي هو بالتالي:
مستشعر هول:
بدون مستشعر:
| الميزة | JY03B | JY01 |
|---|---|---|
| موضع الدوار | مقدر كهربائيًا | مكتشف مباشرة بواسطة مستشعرات هول |
| مستشعرات هول | غير مطلوب | مطلوب |
| أسلاك هول إضافية | لا | نعم |
| بدء التشغيل من سرعة صفر | أكثر صعوبة | موثوق |
| التشغيل بسرعة منخفضة | أكثر صعوبة | موثوق |
| التشغيل بسرعة متوسطة/عالية | جيد | جيد |
| تكلفة المحرك | أقل محتملة | أعلى بسبب المستشعرات |
| التعقيد الميكانيكي | أقل | أعلى |
| تركيب المستشعر | غير مطلوب | مطلوب |
| اكتشاف BEMF | مطلوب في التحكم التقليدي بدون مستشعر بست خطوات | غير مطلوب للتبديل |
| اعتبارات الضوضاء | يجب إدارة ضوضاء BEMF/PWM | يجب إدارة ضوضاء إشارة هول الكهرومغناطيسية |
| التطبيقات النموذجية | مراوح، مضخات، نافخات، أجهزة منزلية | أنظمة السرعة المنخفضة/عزم الدوران العالي عند بدء التشغيل، الأتمتة، المعدات |
القيود الرئيسية للتحكم التقليدي بدون مستشعر BEMF هو أن القوة الدافعة الكهربائية العكسية تعتمد على سرعة دوران المحرك. عند التوقف، لا توجد قوة دافعة كهربائية عكسية تقريبًا، لذلك لا يمكن لوحدة التحكم الحصول على موضع الدوار من BEMF وحدها ويجب استخدام استراتيجية بدء تشغيل.
في محرك BLDC يعتمد على هول، تكتشف مستشعرات هول المجال المغناطيسي للدوار المغناطيسي الدائم.
تقرأ وحدة التحكم حالات هول وتحدد أي قطاع كهربائي يوجد فيه الدوار حاليًا.
تسلسل تحكم مبسط هو:
إشارة هول ← موضع الدوار ← التبديل ← دوران المحرك
بالنسبة لنظام تقليدي بست خطوات بثلاثة مستشعرات هول، توفر إشارات المستشعر ست حالات موضع صالحة تتوافق مع قطاعات التبديل الستة.
في نظام BLDC تقليدي بدون مستشعر بست خطوات، يتم تشغيل طرفين من المحرك بينما يترك الطرف الثالث عائمًا.
تراقب وحدة التحكم الطرف العائم.
عندما يدور المحرك، تولد المغناطيسات الدائمة قوة دافعة كهربائية عكسية في ملفات المحرك. تكتشف وحدة التحكم عبور الصفر للقوة الدافعة الكهربائية العكسية وتستخدم هذه المعلومات لمزامنة حدث التبديل التالي.
عملية مبسطة هي:
دوران المحرك
↓
توليد القوة الدافعة الكهربائية العكسية
↓
اكتشاف الطرف العائم
↓
اكتشاف عبور الصفر
↓
تقدير موضع الدوار
↓
التبديل التالي
هذا يلغي الحاجة إلى مستشعرات موضع الدوار المادية.
هذا هو أحد أهم الاختلافات الهندسية.
عند توقف محرك BLDC:
سرعة المحرك ≈ 0 ← القوة الدافعة الكهربائية العكسية ≈ 0
لذلك، لا يمكن لوحدة التحكم الاعتماد مبدئيًا على BEMF لتحديد موضع الدوار.
يحتاج مشغل بدون مستشعر عادةً إلى تسلسل بدء تشغيل أولي لتسريع المحرك حتى تتوفر إشارة BEMF قابلة للكشف بشكل كافٍ.
هذا يعني أنحمل بدء تشغيل المحرك هو عامل حاسم عند اختيار مشغل محرك BLDC بدون مستشعر.
على سبيل المثال، قد يعمل المشغل بدون مستشعر بشكل جيد جدًا مع مروحة خفيفة الحمل ولكنه يواجه صعوبة في بدء تشغيل مضخة أو نافخة أو نظام ميكانيكي بمتطلبات عزم دوران عالية عند بدء التشغيل إذا لم تتم مطابقة معلمات المحرك والمشغل بشكل صحيح.
لا يوجد إجابة عالمية.
يعتمد الاختيار الصحيح على التطبيق.
هذه اعتبارات اختيار هندسية وليست قواعد مطلقة. يجب دائمًا تقييم محرك وحمل معينين معًا مع وحدة التحكم.
اختيار مشغل محرك BLDC فقط وفقًا لـالجهد والتيارغير كافٍ.
يجب على المهندسين أيضًا مراعاة:
بالنسبة للأنظمة بدون مستشعر، فإن خصائص BEMF وسلوك بدء التشغيل مهمان بشكل خاص.
بالنسبة للأنظمة المعتمدة على هول، يجب أيضًا التحقق من نوع مستشعر هول، وزاوية هول الكهربائية، وتسلسل الإشارة، وعلاقة الأسلاك بين الطور/هول.
توفر JUYI Tech حلول تحكم لمحركات BLDC بدون مستشعر وبمستشعر هول، بما في ذلك دوائر التحكم المتكاملة (ICs) ولوحات المشغلات.
يسمح هذا للمهندسين باختيار بنية تحكم وفقًا لمتطلبات المحرك والتطبيق الفعلية.
JY03BJYQD-V7.3E2 ذات صلة بشكل خاص عندما يحتاج المهندسون إلى مرونة بين تصميمات المحركات بمستشعر هول وبدون مستشعر.
تم تصميمها كدائرة تحكم متكاملة مزدوجة الوضع لمحرك BLDC تدعم كلاً من:
تستخدم JY01 تقنية تشغيل SPWM وتتضمن وظائف مثل البدء الناعم، والتحكم في التيار، والحماية من الحمل الزائد، والحماية من قفل الدوار، وتغذية سرعة الدوران.
وفقًا لوثائق تطبيق JY01، يمكن تكوين الدائرة المتكاملة للتشغيل بمستشعر هول أو بدون مستشعر. في التشغيل بدون مستشعر، يعد تعديل عزم الدوران عند بدء التشغيل مهمًا بشكل خاص لأن عزم الدوران غير الكافي عند بدء التشغيل يمكن أن يمنع البدء، بينما يمكن أن يساهم عزم الدوران المفرط عند بدء التشغيل في الاهتزاز أو الحركة العكسية.
هذا يجعل JY01 خيارًا مفيدًا للمهندسين الذين يريدون منصة تحكم واحدة يمكنها استيعاب تصميمات محركات BLDC بمستشعر هول وبدون مستشعر.
للتطبيقات التي تتطلب تحكمًا بدون مستشعر على وجه التحديد، تقدم JUYI Tech منتجات تعتمد على دوائر تحكم متكاملة لمحركات BLDC بدون مستشعر مثلJYQD-V9.3E.
JY03BJYQD-V9.3Eعلى سبيل المثال،
JYQD-V7.3E2سلسلة JYQD الأخرى بدون مستشعرهذا النوع من الحلول مناسب للتطبيقات التي لا تتطلب مستشعرات هول ويفضل بنية تحكم مدمجة لمحرك BLDC بدون مستشعر.
10.
على سبيل المثال،
JYQD-V7.3E2JYQD-YL02Dخيار آخر هو
JYQD-YL02Dحلول مشغلات أخرى بمستشعر هوللذلك، يغطي ملف منتجات JUYI Tech كلا جانبي الاختيار:
محرك BLDC بدون مستشعر
JY03B
JY01
11. أسئلة متكررة
هل يمكن لمحرك BLDC بدون مستشعر أن يبدأ من سرعة صفر؟
هل يحسن مستشعر هول بدء تشغيل محرك BLDC؟
هل يمكن لـ JY01 تشغيل محركات BLDC بمستشعر هول وبدون مستشعر؟
هل يدعم JY03B مستشعرات هول؟
دائرة تحكم متكاملة لمحرك BLDC بدون مستشعر. لتطبيقات مستشعرات هول، تقدم JUYI Tech منتجات أخرى، بما في ذلك الحلول القائمة على JY01 ولوحات مشغلات مستشعرات هول.خاتمة
التحكم في محرك BLDC بدون مستشعر
يمكن أن يبسط الأسلاك، ويقلل من المكونات المتعلقة بالمستشعرات ويوفر حلاً فعالاً للمراوح والمضخات والنافخات والتطبيقات الأخرى حيث يكون التشغيل الموثوق به بسرعة متوسطة/عالية أكثر أهمية من التغذية الراجعة المباشرة لموضع الدوار عند التوقف.التحكم في محرك BLDC بمستشعر هول
يوفر معلومات مباشرة عن موضع الدوار وهو مفيد بشكل خاص عندما يكون بدء التشغيل الموثوق به، أو التشغيل بسرعة منخفضة، أو عزم الدوران العالي عند بدء التشغيل مطلوبًا.تدعم JUYI Tech كلا البنيتين من خلال دوائر التحكم المتكاملة المزدوجة الوضع لمحركات BLDC من سلسلة JY01،
الاختيار بين مشغل محرك BLDC بدون مستشعر ومشغل محرك BLDC بمستشعر هول هو قرار مهم في تصميم نظام محرك BLDC. يستخدم النهجان طرقًا مختلفة لتحديد موضع الدوار، ولكل منهما مزايا وقيود محددة.
بشكل عام، يوفر التحكم بمستشعر هول تغذية راجعة مباشرة لموضع الدوار وبدء تشغيل موثوق من سرعة صفر، بينما يلغي التحكم بدون مستشعر مستشعرات هول ويستخدم الإشارات الكهربائية للمحرك - غالبًا القوة الدافعة الكهربائية العكسية (Back-EMF) - لتقدير موضع الدوار.يعتمد الاختيار المناسب على المحرك، وحمل بدء التشغيل، ونطاق السرعة، والتكلفة، والأسلاك، ومتطلبات التطبيق.
يحتاج محرك BLDC ثلاثي الأطوار إلى معلومات حول موضع الدوار لتحديد وقت تبديل أطوار المحرك.
يستخدم محرك BLDC بمستشعر هول عادةً ثلاثة مستشعرات تأثير هول مثبتة داخل المحرك. تشير إشاراتها الرقمية إلى الموضع الكهربائي للدوار، مما يسمح لوحدة التحكم باختيار حالة التبديل المناسبة.
في نظام تقليدي بست خطوات، تحدد إشارات هول الثلاثة ستة قطاعات كهربائية صالحة كل منها 60 درجة كهربائية.
لا يتطلب محرك BLDC بدون مستشعر مستشعرات هول. في التحكم التقليدي بدون مستشعر بست خطوات، تراقب وحدة التحكم القوة الدافعة الكهربائية العكسية (Back-EMF) لطرف المحرك العائم وتستخدم معلومات عبور الصفر لتقدير موضع الدوار وتحديد توقيت التبديل.
الاختلاف الأساسي هو بالتالي:
مستشعر هول:
بدون مستشعر:
| الميزة | JY03B | JY01 |
|---|---|---|
| موضع الدوار | مقدر كهربائيًا | مكتشف مباشرة بواسطة مستشعرات هول |
| مستشعرات هول | غير مطلوب | مطلوب |
| أسلاك هول إضافية | لا | نعم |
| بدء التشغيل من سرعة صفر | أكثر صعوبة | موثوق |
| التشغيل بسرعة منخفضة | أكثر صعوبة | موثوق |
| التشغيل بسرعة متوسطة/عالية | جيد | جيد |
| تكلفة المحرك | أقل محتملة | أعلى بسبب المستشعرات |
| التعقيد الميكانيكي | أقل | أعلى |
| تركيب المستشعر | غير مطلوب | مطلوب |
| اكتشاف BEMF | مطلوب في التحكم التقليدي بدون مستشعر بست خطوات | غير مطلوب للتبديل |
| اعتبارات الضوضاء | يجب إدارة ضوضاء BEMF/PWM | يجب إدارة ضوضاء إشارة هول الكهرومغناطيسية |
| التطبيقات النموذجية | مراوح، مضخات، نافخات، أجهزة منزلية | أنظمة السرعة المنخفضة/عزم الدوران العالي عند بدء التشغيل، الأتمتة، المعدات |
القيود الرئيسية للتحكم التقليدي بدون مستشعر BEMF هو أن القوة الدافعة الكهربائية العكسية تعتمد على سرعة دوران المحرك. عند التوقف، لا توجد قوة دافعة كهربائية عكسية تقريبًا، لذلك لا يمكن لوحدة التحكم الحصول على موضع الدوار من BEMF وحدها ويجب استخدام استراتيجية بدء تشغيل.
في محرك BLDC يعتمد على هول، تكتشف مستشعرات هول المجال المغناطيسي للدوار المغناطيسي الدائم.
تقرأ وحدة التحكم حالات هول وتحدد أي قطاع كهربائي يوجد فيه الدوار حاليًا.
تسلسل تحكم مبسط هو:
إشارة هول ← موضع الدوار ← التبديل ← دوران المحرك
بالنسبة لنظام تقليدي بست خطوات بثلاثة مستشعرات هول، توفر إشارات المستشعر ست حالات موضع صالحة تتوافق مع قطاعات التبديل الستة.
في نظام BLDC تقليدي بدون مستشعر بست خطوات، يتم تشغيل طرفين من المحرك بينما يترك الطرف الثالث عائمًا.
تراقب وحدة التحكم الطرف العائم.
عندما يدور المحرك، تولد المغناطيسات الدائمة قوة دافعة كهربائية عكسية في ملفات المحرك. تكتشف وحدة التحكم عبور الصفر للقوة الدافعة الكهربائية العكسية وتستخدم هذه المعلومات لمزامنة حدث التبديل التالي.
عملية مبسطة هي:
دوران المحرك
↓
توليد القوة الدافعة الكهربائية العكسية
↓
اكتشاف الطرف العائم
↓
اكتشاف عبور الصفر
↓
تقدير موضع الدوار
↓
التبديل التالي
هذا يلغي الحاجة إلى مستشعرات موضع الدوار المادية.
هذا هو أحد أهم الاختلافات الهندسية.
عند توقف محرك BLDC:
سرعة المحرك ≈ 0 ← القوة الدافعة الكهربائية العكسية ≈ 0
لذلك، لا يمكن لوحدة التحكم الاعتماد مبدئيًا على BEMF لتحديد موضع الدوار.
يحتاج مشغل بدون مستشعر عادةً إلى تسلسل بدء تشغيل أولي لتسريع المحرك حتى تتوفر إشارة BEMF قابلة للكشف بشكل كافٍ.
هذا يعني أنحمل بدء تشغيل المحرك هو عامل حاسم عند اختيار مشغل محرك BLDC بدون مستشعر.
على سبيل المثال، قد يعمل المشغل بدون مستشعر بشكل جيد جدًا مع مروحة خفيفة الحمل ولكنه يواجه صعوبة في بدء تشغيل مضخة أو نافخة أو نظام ميكانيكي بمتطلبات عزم دوران عالية عند بدء التشغيل إذا لم تتم مطابقة معلمات المحرك والمشغل بشكل صحيح.
لا يوجد إجابة عالمية.
يعتمد الاختيار الصحيح على التطبيق.
هذه اعتبارات اختيار هندسية وليست قواعد مطلقة. يجب دائمًا تقييم محرك وحمل معينين معًا مع وحدة التحكم.
اختيار مشغل محرك BLDC فقط وفقًا لـالجهد والتيارغير كافٍ.
يجب على المهندسين أيضًا مراعاة:
بالنسبة للأنظمة بدون مستشعر، فإن خصائص BEMF وسلوك بدء التشغيل مهمان بشكل خاص.
بالنسبة للأنظمة المعتمدة على هول، يجب أيضًا التحقق من نوع مستشعر هول، وزاوية هول الكهربائية، وتسلسل الإشارة، وعلاقة الأسلاك بين الطور/هول.
توفر JUYI Tech حلول تحكم لمحركات BLDC بدون مستشعر وبمستشعر هول، بما في ذلك دوائر التحكم المتكاملة (ICs) ولوحات المشغلات.
يسمح هذا للمهندسين باختيار بنية تحكم وفقًا لمتطلبات المحرك والتطبيق الفعلية.
JY03BJYQD-V7.3E2 ذات صلة بشكل خاص عندما يحتاج المهندسون إلى مرونة بين تصميمات المحركات بمستشعر هول وبدون مستشعر.
تم تصميمها كدائرة تحكم متكاملة مزدوجة الوضع لمحرك BLDC تدعم كلاً من:
تستخدم JY01 تقنية تشغيل SPWM وتتضمن وظائف مثل البدء الناعم، والتحكم في التيار، والحماية من الحمل الزائد، والحماية من قفل الدوار، وتغذية سرعة الدوران.
وفقًا لوثائق تطبيق JY01، يمكن تكوين الدائرة المتكاملة للتشغيل بمستشعر هول أو بدون مستشعر. في التشغيل بدون مستشعر، يعد تعديل عزم الدوران عند بدء التشغيل مهمًا بشكل خاص لأن عزم الدوران غير الكافي عند بدء التشغيل يمكن أن يمنع البدء، بينما يمكن أن يساهم عزم الدوران المفرط عند بدء التشغيل في الاهتزاز أو الحركة العكسية.
هذا يجعل JY01 خيارًا مفيدًا للمهندسين الذين يريدون منصة تحكم واحدة يمكنها استيعاب تصميمات محركات BLDC بمستشعر هول وبدون مستشعر.
للتطبيقات التي تتطلب تحكمًا بدون مستشعر على وجه التحديد، تقدم JUYI Tech منتجات تعتمد على دوائر تحكم متكاملة لمحركات BLDC بدون مستشعر مثلJYQD-V9.3E.
JY03BJYQD-V9.3Eعلى سبيل المثال،
JYQD-V7.3E2سلسلة JYQD الأخرى بدون مستشعرهذا النوع من الحلول مناسب للتطبيقات التي لا تتطلب مستشعرات هول ويفضل بنية تحكم مدمجة لمحرك BLDC بدون مستشعر.
10.
على سبيل المثال،
JYQD-V7.3E2JYQD-YL02Dخيار آخر هو
JYQD-YL02Dحلول مشغلات أخرى بمستشعر هوللذلك، يغطي ملف منتجات JUYI Tech كلا جانبي الاختيار:
محرك BLDC بدون مستشعر
JY03B
JY01
11. أسئلة متكررة
هل يمكن لمحرك BLDC بدون مستشعر أن يبدأ من سرعة صفر؟
هل يحسن مستشعر هول بدء تشغيل محرك BLDC؟
هل يمكن لـ JY01 تشغيل محركات BLDC بمستشعر هول وبدون مستشعر؟
هل يدعم JY03B مستشعرات هول؟
دائرة تحكم متكاملة لمحرك BLDC بدون مستشعر. لتطبيقات مستشعرات هول، تقدم JUYI Tech منتجات أخرى، بما في ذلك الحلول القائمة على JY01 ولوحات مشغلات مستشعرات هول.خاتمة
التحكم في محرك BLDC بدون مستشعر
يمكن أن يبسط الأسلاك، ويقلل من المكونات المتعلقة بالمستشعرات ويوفر حلاً فعالاً للمراوح والمضخات والنافخات والتطبيقات الأخرى حيث يكون التشغيل الموثوق به بسرعة متوسطة/عالية أكثر أهمية من التغذية الراجعة المباشرة لموضع الدوار عند التوقف.التحكم في محرك BLDC بمستشعر هول
يوفر معلومات مباشرة عن موضع الدوار وهو مفيد بشكل خاص عندما يكون بدء التشغيل الموثوق به، أو التشغيل بسرعة منخفضة، أو عزم الدوران العالي عند بدء التشغيل مطلوبًا.تدعم JUYI Tech كلا البنيتين من خلال دوائر التحكم المتكاملة المزدوجة الوضع لمحركات BLDC من سلسلة JY01،
العنوان
رقم 1 ، ممر 1199 ، طريق يانبينغ ، حي جياسينغ ، شنغهاي ، الصين
الهاتف
+86--18538222869
البريد الإلكتروني
sales@juyitech.com
