Bài giảng Các dạng động cơ DC đặc biệt: Động cơ DC không chổi than (BLDC)

Chia sẻ: Nguyen Quan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:30

Thêm vào BST

Báo xấu

177
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đến với "Bài giảng Các dạng động cơ DC đặc biệt: Động cơ DC không chổi than (BLDC)" các bạn sẽ được tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của động cơ DC không chổi than; đặc điểm BLDC; cấu tạo động cơ DC không chổi than;...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Các dạng động cơ DC đặc biệt: Động cơ DC không chổi than (BLDC)

Các dạng ñộng cơ DC ñặc biệt Động cơ DC không chổi than (BLDC) P0015301 5-SE-9 Bài 10
Nguyên lý • Động cơ BLDC mặc dù có tên là “một chiều không chổi than” nhưng nó thuộc nhóm ñộng cơ ñồng bộ nam châm vĩnh cửu • Động cơ ñồng bộ nam châm vĩnh cửu là nhóm ñộng cơ xoay chiều ñồng bộ (tức là rotor quay cùng tốc ñộ với từ trường quay) có phần cảm là nam châm vĩnh cửu. • Chia thành 2 loại ñộng cơ dựa vào dạng sóng sức phản ñiện ñộng stator của ñộng cơ. – -Động cơ (sóng) hình sin – -Động cơ (sóng) hình thang • Động cơ BLDC là loại ñộng cơ sóng hình thang, những ñộng cơ còn lại là ñộng cơ sóng hình sin (ta gọi chung với tên là PM – Permanent magnet Motor). • EMF có dạng hình thang quyết ñịnh ñể xác ñịnh một ñộng cơ BLDC chứ không phải các yếu tố khác như Hall sensor, bộ chuyển mạch ñiện tử (Electronic Commutator), .v.v.
Đặc ñiểm BLDC • Ưu ñiểm: – Mật ñộ từ thông khe hở không khí lớn. – Tỷ lệ công suất/ khối lượng máy ñiện cao. – Tỷ lệ mômen/ quán tính lớn (có thể tăng tốc nhanh). – Vận hành nhẹ nhàng (dao ñộng của mômen nhỏ) thậm chí ở tốc ñộ thấp (ñể ñạt ñược ñiều khiển vị trí một cách chính xác). – Mômen ñiều khiển ñược ở vị trí bằng không. – Vận hành ở tốc ñộ cao. – Có thể tăng tốc và giảm tốc trong thời gian ngắn. – Hiệu suất cao. – Kết cấu gọn. • Nhược ñiểm – Giá thành cao – Được ñiều khiển bằng một bộ ñiều khiển với ñiện ngõ ra dạng xung vuông và cảm biến Hall ñược ñặt bên trong ñộng cơ ñể xác ñịnh vị trí rotor không tự ñổi chiều dòng ñiện như ñộng cơ DC thông thường – nam châm sắt từ dễ từ hóa nhưng khả năng tích từ không cao, dễ bị khử từ và ñặc tính từ của nam châm bị giảm khi tăng nhiệt ñộ. Nhưng với loại nam châm hiếm như hiện nay thì nhược ñiểm này ñã ñược cải thiện ñáng kể.
CẤU TẠO • Stator: – lõi sắt (các lá thép kĩ thuật ñiện ghép cách ñiện với nhau) – dây quấn khác so với cách quấn dây ñộng cơ xoay chiều 3 pha thông thường, sự khác biệt này tạo nên sức phản ñiện ñộng dạng hình thang • Rotor: không có gì khác so với các ñộng cơ nam châm vĩnh cửu khác. • Hall sensor: do ñặc thù sức phản ñiện ñộng có dạng hình thang nên cấu hình ñiều khiển thông thường của BLDC cần có dùng cảm biến hiệu ứng Hall, gọi tắt là Hall sensor ñể xác ñịnh vị trí của từ trường rotor so với các pha của cuộn dây stator
Rotor Nam châm ñược ñặt trên rotor của ñộng cơ BLDC: (a,b,c) nam châm dán bề mặt ngoài, (d,e,f,g) nam châm ñặt bên trong rotor.
Brushless DC Motor 100 R R com r 101 b 110 N com N g g B SS 001 b 010 G r com B G 011
PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN
PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN
Quá trình kích ñóng 6 bước +V PWM1H PWM2H PWM3H 3 Phase BLDC PWM1L PWM2L PWM3L Sector 5 0 1 2 3 4 5 0 1
Quá trình kích ñóng 6 bước +V PWM1H PWM2H PWM3H 3 Phase BLDC PWM1L PWM2L PWM3L Sector 5 0 1 2 3 4 5 0 1
Quá trình kích ñóng 6 bước +V PWM1H PWM2H PWM3H 3 Phase BLDC PWM1L PWM2L PWM3L Sector 5 0 1 2 3 4 5 0 1
Quá trình kích ñóng 6 bước +V PWM1H PWM2H PWM3H 3 Phase BLDC PWM1L PWM2L PWM3L Sector 5 0 1 2 3 4 5 0 1
Giản ñồ Hall sensor và dòng ñiện ngõ ra tổng Fixed Speed 1000 RPM 4 Amps Peak
Quỹ ñạo từ thông stator khi không tải và có tải
THAY ĐỔI TỐC ĐỘ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP TRUNG BÌNH PHA ĐIỀU CHẾ PWM • Điện áp cung cấp cho bộ khóa công suất không ñổi, tuy nhiên ñiện áp ra khỏi bộ khóa ñến ñộng cơ thay ñổi theo thuật toán ñiều khiển. • Phương pháp PWM có thể dùng cho khóa trên, khóa dưới hay ñồng thời cả hai khóa trên và dưới cùng lúc.
BLDC Motor có ñiều chế PWM Hall Effect Sensors PWM1H PWM1L
ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP HÌNH SIN còn ñược gọi là ñiều khiển AC không chổi than (brushless AC) giảm tiếng ồn có thể nghe thấy ñược, giảm gợn sóng mômen do dạng sóng ñiện áp dòng ñiện ra ít bị gợn sóng.
ĐIỀU KHIỂN KHÔNG CẢM BIẾN 2 kỹ thuật ñiều khiển không cảm biến: xác ñịnh vị trí rotor dựa vào sức ñiện ñộng của ñộng cơ ước lượng vị trí dùng các thông số của ñộng cơ, các giá trị ñiện áp và dòng ñiện trên ñộng cơ
EMF hồi tiếp v/s Hall sensors Back EMF Hall sensor
ĐIỀU KHIỂN VÒNG KÍN ĐỘNG CƠ BLDC