دانلود مقاله موتور BLDC با فرمت ورد ودر 19 صفحه قابل ویرایش

قسمتی از متن مقاله

مقدمه :

موتور BLDC در مراجع مختلف دارای تعاریف متفاوتی می باشد.استانداردانجـمن مـلی سـازندگان تجـهیزات الکـتریکی (NEMA) , موتور BLDC را اینگونه تعریف می نمایند :

یک موتور بـدون جاروبک , ماشین دوار خودسنکـرونی اسـت که دارای روتـور مغناطیسی دائـم بوده و از موقعیتهای مشخصی از شافت دوار روتور , جهت کموتاسیون الکترونیکی استفاده می شود. ایـن موتور می توانـد به همـراه درایوهای الکتورنیک مربوطه به صورت مجتمع باشد یا اینکه موتور از درایو مربوط جدا باشد.

موتور BLDC در مراجع مختلف دارای تعاریف متفاوتی می باشد.استاندارد

انجـمن مـلی سـازندگان تجـهیزات الکـتریکی (NEMA) , موتور BLDC را اینگونه تعریف می نمایند:

یک موتور بـدون جاروبک , ماشین دوار خودسنکـرونی اسـت که دارای روتـور مغناطیسی دائـم بوده و از موقعیتهای مشخصی از شافت دوار روتور , جهت کموتاسیون الکترونیکی استفاده می شود. ایـن موتور می توانـد به همـراه درایوهای الکتورنیک مربوطه به صورت مجتمع باشد یا اینکه موتور از درایو مربوط جدا باشد.

تاریخچه :

تاريخچه موتورهاي بـدون جاروبك (brushless) به بيش از نيم قرن پيـش بازمي گردد اما تنها در طول دو دهه است كه به سيستمهاي عملي موثر و ارزشمندي تبديل شده اند. در سال 1855 فردی باهوش به نام ارنست ورنر فون که یکی از مخترعین بزرگ آلمان است ایده ای در ذهن خود را به مرحله عمل می رساند. موتوری با سیم پیچ ثابت و آهن ربای چرخان . با این ایده دیگر قسمت متحرک موتور احتیاجی به جاروبک و کموتاتور نخواهد بود و از شر نویز و سروصدا ، اصطکاک و استهلاک خلاص خواهیم شد .

از مهمترين عواملي كه به افزايش محبوبيت اين نوع محرك منجر گرديده مربوط به بهبودهايي است كه در زمينه مواد آهنربايي , كاهش قيمت مدارهاي مجتمع و ساخت كليدهاي الكترونيك قدرت ولتاژ بالا ایجاد شده است.

ساختمان موتور :bldc

موتور های BLDC یک نوع خاص از موتور های سنکرون هستند.این مطلب به آن معناست که میدان مغـناطیسی ایـجاد شـده توسط استاتور و رتور با فرکانس واحد دوران میکند .

موتور های BLDC فاقد پارامتری بنام لغزش , مـشابه آنچـه در موتور های القایی مشاهده می شود هستند. موتور های BLDC در ساختار تکفاز , دوفـاز, سه فـاز و پنج فـاز و همچنین تعداد فاز بالاتر وجود دارند.

متناظر با هریک از انواع مذکور , استاتور نیز به همان تعداد دارای سیم پیچ است . اما نوعی که فراگیر بوده وبیشتر مورد استفاده قرار میگیرد , سه فـاز می باشد.

استاتور :

استاتور موتور BLDC شـامل ورقه هـای فـولادی دسته بندی شده ایی است که به همراه سیم پیچـها در اسلاتـهایی جـا سـازی شده اند که دو سر آنها در راستای محیط داخلی قرار دارند.

استاتور این نوع موتور های شبیه به موتور های القایی می باشد اما الگـوی سیم بندی متفاوتی دارد.مـوتور هـای BLDC دارای سـیم پیچ استاتور میباشند کـه به صورت ستاره به یکدیگر متصل می شوند. هر سیـم پیـچ متشکـل از تعـداد زیـادی حلقه بوده که متوالیا و با آرایشی خـاص به یکـدیگر متصل هستند. هر سیم پیچ در داخل استاتور به نحوی توزیع شده است تا تشکیل یک قطب را بدهد.

دو نوع آرایش سیم بندی برای استاتور وجود دارد که در نتیجه آن موتورهای BLDC ذوذنقه ای و سینوسی مطرح می شود. این تفاوت از نحوه اتصال کویلهای استاتور ظاهر مـی گردد که در نتیجـه دو نوع مختلف ولتاژ ضد محرکه مغناطیسی (Back-EMF) پدید می آید.

روتور :

روتور یک موتور BLDC از مواد مغناطیسی ساخته شـده و بر حسب چگـالی میـدان مغناطیسی مورد نیـاز در روتـور، مـواد مغـناطیـسی منـاسب و بـرای ساخـت روتور استـفـاده می گـردد مگنتها ی فریت معمـولا بـرای ساخـت مغنـاطیس دائـم به کـار می رود .فریتها ارزان قیمـت هستند ولی چگالی فلوی پاییـنی دارند .آلـیاژ های مواد مغناطیسی دائم کمیاب مانند نئـودیم (Nd) , ساماریـوم- کبـالت (SmCo) موادی با چگالی بالا بوده که گران قیمت می باشند. در نوع Interior , به دلـیل آنکه در سطـح روتور ، ناحـیه مغـناطیس دائم کوچکتر از ناحیه قطب می باشد چگالی شار فاصله هوایی در قسمت مدار باز کوچـکتر از مقـدار آن در داخـل مگنت می باشد . انـدوکتـانس محـور d از اندوکتانس محور q کمتر می باشد. در ایـن پیکر بنـدی مگـنت بسیار خوب محافظت شده و برای کاربرد های سرعت بالا بسیار کابرد دارد. موتور نوع Surface Magnet دارای ساخـتار ساده تـری بـوده و مگـنت نیز چندان محافظت نمی شود . کاربرد این موتور برای سرعت متوسط تا بالا می باشد. بیشترین کـاربرد شان موتور های درایو دیسک ثـابت کـامپیوترها مـی باشد.

این کاربرد نیاز به یک سرعت یک نواخت و ثابت داشته و اینرسی بالای روتور مغناطیسی سطحی یک مزیت در بدست آوردن این اهداف می باشد.

سنسورهای تعیین موقعیت :

اين حسگـرها مـوقعيت آهنرباهاي گردان را آشكار ساخته و كدهاي منطقي

را به يك رمز گشاي كموتاسيون ارسال مي كنند، رمز گشا پس از پردازش اين كد، مدارهاي آتش كليدهاي نيمه هادي كه تامين كننده توان سيم پيچي استاتور موتور تحريك هستند را به كار مي اندازد.