Cúl EMF Mótar BLDC: Conas É a Ríomh Ó Luas, Kv, agus Flux

Tá mótar lucht leanúna 48 V BLDC ag rith ag 3,000 rpm, agus taispeánann an t-oscilloscope tonnchruth líne-go-líne buaic 30 V. Tá tairseach trasnaithe náid gan braiteoir an rialaitheora socraithe in aice le leath an bhus DC. An dtosóidh an mótar go hiontaofa, agus an é an voltas tomhaiste an cúl EMF i ndáiríre? Braitheann an freagra ar conas a shainmhínítear tairiseach cúil EMF, cibé acu an luach céime nó líne go líne é, agus cibé acu an luach buaic nó RMS é. Má dhéantar na sainmhínithe sin a bheith mícheart, féadtar ríomh simplí a iompú ina shocrú rialaithe mícheart nó ina ordú mótair nach bhfuil comhoiriúnach.

Is é an freagra gairid: ríomh an EMF siar ó E = ke × ω , cá Ke is tairiseach cúil EMF agus ω is luas uilleach meicniúil é. Úsáid an bonn céime/líne agus buaic/RMS agus an tairiseach. Mura bhfuil ach Kv ar fáil, tiontaigh ar dtús é. Má tá an mótar ar an mbinse cheana féin, tomhais an tonnchruth agus ríomh Ke ó luas aithnid. Léiríonn na hailt thíos gach modh, na tiontuithe aonad is cúis leis an gcuid is mó de na hearráidí, agus na seiceálacha is fiú a dhéanamh sula scaoiltear ordú ceannaigh.

An Chroífhoirmle agus Cad a Cheartaíonn Gach Siombail

Le haghaidh ríomh an chéad phas, bain úsáid as an bhfoirm mheicniúil:

E _{céim, buaic} = Ke _{céim, buaic} × ω _m

Anseo, ω _m is é luas an tseafta ina raidian sa soicind: ω _m = 2πn / 60, le n in rpm. Caithfidh KE a bheith ina V in aghaidh an rad/s. Má thugann an bhileog sonraí Ke i V/krpm, V/rpm, nó Kv in rpm/V, tiontaigh é roimh an t-iolrú. Oibríonn an chothromóid chéanna le haghaidh mótair trapezoidal BLDC agus meaisín PM sinusoidal, ach athraíonn an léirmhíniú tonnform: le haghaidh mótair trapezoidal, bain úsáid as an aimplitiúid cothrom-barr; le haghaidh mótair sinusoidal, bain úsáid as buaic nó RMS go comhsheasmhach.

I gcás meaisín sinusoidal a bhfuil nasc flosc ar eolas aige, is é an fhoirm fhisiceach:

E _{céim, buaic} = p × λ _m × ω _m

áit a bhfuil p líon na bpéirí cuaille agus λ _m is é an buaic-nasc flosca in aghaidh na céime i casadh Wb. Is é E an luach céime RMS _{céim, buaic} / √2. Maidir le voltas sinusóideach líne-go-líne, iolraigh an luach RMS céime faoi √3. Maidir le mótair trapezoidal sé chéim, is minic a bhíonn an barr árasán líne-go-líne gar do dhá oiread luach barr comhréidh na céime, ach deimhnigh an tonnchruth toisc go mbraitheann an gaol cruinn ar chómhalartán agus socrú foirceannadh.

Aonaid Kv, Ke, agus Bileog Sonraí a Thiontú Gan Botúin Chostasacha

Luaitear Kv de ghnáth i rpm in aghaidh an bholta. Le haghaidh ríomh ar stíl DC gan ualach, is é an tairiseach cúil EMF i V/(rad/s):

Ke = 60 / (2π × Kv) = 9.549 / Kv

Má tá Kv 100 rpm/V, tá Ke thart ar 0.0955 V/(rad/s). Ag 3,000 rpm, ω _m is é 314.16 rad/s, mar sin tá an ais ríofa EMF thart ar 30.0 V. Má shainíonn an bhileog sonraí Kv ar bhonn líne go líne, is luach líne go líne é an 30.0 V sin. Má tá Kv bunaithe ar chéim, is luach céime é. Níl an uimhir mar an gcéanna ach amháin nuair a bhíonn an bunús mar an gcéanna.

I gcás mótair thionsclaíocha, is minic a thugtar Ke i V/krpm. Tiontaigh é trí é a roinnt ar 104.72, mar is ionann 1,000 rpm agus 104.72 rad/s. Mar sin is ionann KE de 12 V/krpm agus 0.1146 V/(rad/s). Ag 1,500 rpm, is é an EMF cúil 0.1146 × 157.08 = 18.0 V ar an mbonn céime/líne céanna leis an mbileog sonraí.

Comhriosca ceannaigh is ea soláthraí a luann “Ke = 0.12” gan aonaid. An é sin V/rpm, V/(rad/s), V/krpm, buaic chéim, nó RMS líne go líne? Is féidir fachtóir 2 nó √3 a chur i bhfolach san uimhir shingil sin. Iarr an sainmhíniú i scríbhinn, agus iarr an tonnchruth agus an luas tástála a úsáideadh chun é a fháil. Má tá an mótar beartaithe le haghaidh rialú gan braiteoir, iarr freisin an EMF cúil ag an luas oibriúcháin íosta, ní hamháin ag an luas rátáilte.

Ag Ríomh Ó Thoisí Fisiceacha agus as Nascáil Flosc

Nuair nach mbíonn sonraí úsáideacha ag fréamhshamhail, is é an bealach is dírí ná nascadh flosca. Má tá an buaicnasc flosca in aghaidh na céime ar eolas ag an bhfoireann deartha, bain úsáid as E _{céim, buaic} = p × λ _m × ω _m . Mar shampla, p = 4, λ _m = 0.05 Wb-casadh, agus n = 1,500 rpm tugann ω _m = 157.08 rad/s Is é an buaicchéim ais EMF ná 4 × 0.05 × 157.08 = 31.4 V. Is é luach céime RMS 22.2 V, agus is é 38.5 V an luach RMS líne-go-líne sinusoidal.

Mura bhfuil nascacht flosc ar fáil ach go bhfuil an ciorcad foirceannadh agus maighnéadach ar eolas, is féidir an ríomh a thógáil ó chasadh in aghaidh na céime, fachtóir foirceannadh, flosc aeir-bhearna in aghaidh an cuaille, agus luas. Go praiticiúil, tá an neamhchinnteacht maidir le dlús flosc-bhearna aeir, fachtóir cruachta lannaithe, agus éifeachtaí foirceanta deiridh mór go leor gur cheart déileáil le luach ríofa mar mheastachán dearaidh. Gaoth sampla, casadh ar luas sábháilte é, agus tomhais an tonnchruth. Is é an tomhas sin an bealach is tapúla freisin chun a dhearbhú an bhfuil an tonnchruth atá beartaithe níos gaire do sinusoidal nó trapezoidal. Chun cúlra ar iomalartú agus iompar tonnchruth, an Airteagal prionsabal oibre BLDC is tagairt úsáideach é.

Modh Tomhais: Raon feidhme, Druileáil, agus Casadh Sábháilte Gan Ualach

Ar an mbinse, dícheangail an rialtóir agus casadh an mótar le druil, le deil nó le mótar eile. Tomhais voltas líne go líne le taiscéalaí difreálach nó le hionchur ascalascóp leithlis. Ná sáraigh rátáil mód choitinn an tóireadóir, agus ná nasc taiscéalaí ascalascóp bunaithe le droichead beo trí phas. Ag luas aithnid, gabh an tonnchruth agus taifead ceachtar den aimplitiúid bharrréidh nó an bhuaic sinusoidal agus luachanna RMS, ag brath ar an gcineál mótair.

Ríomh Ke ón voltas tomhaiste agus ón luas tomhaiste: Ke = E _tomhaiste /ω _m . Ansin fíoraigh minicíocht leictreach le f _e = p × n / 60. Ba chóir go dtaispeánfadh mótair ceithre cuaille atá ag sníomh ag 1,200 rpm minicíocht leictreach 80 Hz, nó tréimhse 12.5 ms. Má tá an minicíocht mícheart, seiceáil an comhaireamh cuaille nó an luas seafta iarbhír. Má tá an aimplitiúid níos ísle ná mar a bhíothas ag súil leis, seiceáil an bhfuil maolú an probe, an nasc foirceannadh, agus an tomhas céim nó líne go líne é.

Le haghaidh seiceáil táirgeachta tapa, casadh ar luas seasta íseal, taifead an voltas líne buaic-go-buaic, agus déan é a chur i gcomparáid le sampla atá ar eolas go maith. Ní chuireann sé seo in ionad tástála mótair iomlán, ach glacann sé casadh foirceannadh mícheart, céimeanna droim ar ais, agus fadhbanna maighnéad sula sroicheann an mótar an líne tionóil. Coinnigh an luas tástála go maith faoi bhun an uasluas rátáilte agus bain úsáid as daingneán tástála cosanta.

Cén Fáth Nach É an Voltas Teirminéil an EMF Cúil Faoi Luchtú

Gan ualach ar bith, tá an voltas teirminéil gar do chúl EMF toisc go bhfuil an sruth beag. Faoi ualach, ní mór don voltas feidhmithe ais EMF, titim resistive, agus titim ionduchtach a shárú: V _chéim = E _chéim I × R L × di/dt. Tá titim fhriotaíoch 5 V ag mótair a bhfuil 0.5 Ω friotaíocht phas aige a iompraíonn 10 A sula meastar aon chaillteanas ionduchtaithe nó inverter. Sin é an fáth gur féidir le ríomh a dhéantar ón mbus DC amháin áibhéil a dhéanamh ar an luas atá ar fáil nó an sruth ag ualach ar leith a mheas faoina luach.

Cuireann oibríocht PWM ciseal eile leis. Tá voltas mionghearrtha i bhfeidhm ag an inverter, agus braitheann ripple sruth an mhótair ar mhinicíocht aistrithe agus ar ionduchtacht. Baineann titeann dé-óid, am marbh, agus friotaíocht cábla freisin corrlach voltais. Maidir le rialú gan braiteoir, feiceann an comparadóir tras-nialas an tonnchruth teirminéil, ní foinse EMF ais idéalach. Tugann na scagairí a úsáidtear chun torann PWM a bhaint as moill chéim, agus éiríonn an mhoill níos tábhachtaí de réir mar a ardaíonn minicíocht leictreach. Ríomh an aisíocaíocht ionchasach EMF ag na luasanna íosta agus uasta, ansin seiceáil an tairseach comparáide agus moill an scagairí i gcoinne na luachanna sin.

An Ríomh a Chur i bhFiosrúchán Mótair

Sonraíonn fiosrúchán úsáideach an ais EMF atá ag teastáil ar luas sainithe, an raon bus DC, an bonn céime/líne, agus an lamháltas inghlactha. Mar shampla: “Ag 2,400 rpm, ní mór do EMF cúl buaic líne go líne a bheith 42 V ±5%, tomhaiste leis an mótar ag 25 °C agus tiomáinte ag príomh-aistritheoir seachtrach.” Tá sé sin i bhfad níos soiléire ná “0.2 Ke motor” a iarraidh mar go mbaineann sé athbhrí an aonaid sula dtógtar samplaí. Má tá an mótar le haghaidh lucht leanúna nó feidhmchlár aerfhuaraithe, luaigh freisin an cuar ualaigh agus an t-íosluas a gcaithfidh tosú gan braiteoir oibriú.

Maidir le dleacht aerfhuaraithe, is féidir le mótar BLDC rótar seachtrach an pacáiste meicniúil a shimpliú mar is féidir leis an lucht leanúna a bheith suite go díreach chuig an rotor. Is rogha ionadaíoch an DC149 220V 600W Seachtrach BLDC Aer with Motor Mótar seachtrach-rotor 220 V 600 W BLDC le haghaidh fuaraitheoirí aeir, a thairgeann gléasadh lucht leanúna díreach, cosaint IP55, agus dearadh saor ó chothabháil a oireann do dhleacht fuaraithe tionsclaíoch. Féach Táirge → Mótar fuaraithe aer seachtrach 600 W BLDC. I gcás córais aerála níos mó, d'fhéadfadh go mbeadh mótar lucht leanúna CE níos oiriúnaí; an ECF160 380V 1500W EC Fan Motor Mótar lucht leanúna CE ard-éifeachtúlachta le haghaidh fuaraitheoirí galaithe aeir, le haschur 380 V 1500 W, cosaint IP55, agus oibríocht íseal-torainn a oireann do chórais aerála níos mó. Féach Táirge → Sampla amháin is ea mótar lucht leanúna 1,500 W EC. Tá an leathanach iarratais lucht leanúna tionsclaíoch léiríonn sé mar a mhapálann na teaghlaigh mhótair seo go hualaí lucht leanúna. Bain úsáid as ríomh ais EMF chun an corrlach rialaithe íseal-luas a sheiceáil, ní hamháin an chumhacht rátáilte.

Samplaí Oibrithe agus Seiceáil Sláintíochta Deiridh

Sampla 1 — tiontú Kv. Kv = 100 rpm/V, n = 3,000 rpm. Ke = 9.549 / 100 = 0.0955 V/(rad/s). ω _m = 314.16 rad/s. E = 30.0 V ar an mbonn céanna le Kv. Más líne go líne é Kv, is é an toradh líne go líne.

Sampla 2 — bileog sonraí Ke. Ke = 0.12 V/(rad/s) buaic líne go líne, n = 3,000 rpm. E _{LL, buaic} = 0.12 × 314.16 = 37.7 V. Le bus 48 V, tá an corrlach idéalach thart ar 10.3 V sula dtiteann resistive agus inverter.

Sampla 3 — nasc flosca. p = 4, λ _m = 0.05 Wb-casadh, n = 1,500 rpm. E _{céim, buaic} = 31.4 V, E _chéim,rms = 22.2 V, agus E _{LL, rms} = 38.5 V do mheaisín sinusóideach.

Sula nglacfaidh tú le toradh, rith an seicliosta seo:

1. Scríobh síos cé acu an voltas céim nó líne go líne é.
2. Scríobh síos cé acu an luach buaic, buaic-go-buaic, nó RMS é.
3. Tiontaigh an luas go rad/s meicniúla, ní rad/s leictreach.
4. Tiontaigh Ke go V/(rad/s) agus coinnigh an bonn céanna.
5. Seiceáil an toradh i gcoinne tomhais gan ualach ar luas íseal.
6. Fág corrlach voltais le haghaidh friotaíochta, ionduchtais, dé-óid, agus moill rialaithe.

Is é an tomhas deiridh sin an chéim is luachmhaire. Níl aisíocaíocht EMF ach chomh maith lena shainmhínithe ar aonaid; nochtar tonnchruth tomhaiste ar luas aitheanta láithreach earráidí céime, polaraíochta agus tonnchrutha.