موتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک (Brushless Direct Current) یکی از انواع موتورهایی میباشند که به سرعت در حال محبوبیت هستند. موتورهای BLDC در صنایعی مانند لوازم خانگی، خودروسازی، هوافضا، پزشکی، تجهیزات اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق استفاده می شوند.
همانطور که از نام آن پیداست، موتورهای BLDC از جاروبک برای کموتاسیون استفاده نمیکنند. در عوض، آنها به صورت الکترونیکی جابجا می شوند. موتورهای BLDC مزایای زیادی نسبت به موتورهای DC جاروبک دار و موتورهای القایی دارند. تعدادی از این موارد عبارتند از:
• سرعت بهتر در مقابل مشخصه گشتاور
• پاسخ پویا بالا
•بازدهی بالا
• عمر عملیاتی طولانی
• عملکرد بدون صدا
• محدوده سرعت بالاتر
علاوه بر این، نسبت گشتاور تحویلی به اندازه موتور بیشتر بوده و همین ویژگی آن را در کاربردهایی که فضا و وزن از عوامل حیاتی هستند، شاخص می سازد.
موتورهای BLDC در واقع نوعی موتور سنکرون هستند. این بدان معناست که میدان مغناطیسی تولید شده توسط استاتور و میدان مغناطیسی تولید شده توسط روتور با فرکانس یکسانی می چرخند. موتورهای BLDC “لغزشی” را که معمولاً در موتورهای القایی دیده می شود، تجربه نمی کنند.
موتورهای BLDC در پیکربندی های تک فاز، دو فاز و سه فاز ساخته میشوند. مطابق با نوع آن، استاتور تعداد سیم پیچ های یکسانی دارد. از این میان، موتورهای سه فاز محبوبترین و پرکاربردترین هستند.
امروزه به طور کلی به موتورهای سنکرون آهنربا دائم، موتورهای BLDC یا همان براشلس گفته میشود. اما موتور BLDC به طور خاص دارای ولتاژ ضد محرکه ذوزنقهای به همراه سیمپیچی متمرکز میباشد. از این جهت این دسته از موتورها دارای الگوریتمهای کنترلی خاص خود میباشند. استفاده از الگوریتمهای کنترلی مرتبط با ولتاژهای ضدمحرکه سینوسی(PMSM) برای آن ها جایز نیست و سبب کاهش گشتاور خروجی و همچنین راندمان میگردد.
همانطور که گفته شد عمل کموتاسیون در موتورهای BLDC بصورت الکترونیکی انجام میشود. و برای کنترل سرعت نیازمند درایو میباشند. درایوهای الکترونیکی مورد استفاده برای کنترل موتورهای BLDC نقش مؤثری در افزایش بازدهی و کیفیت چرخش موتور داشته و با بهرهگیری از الگوریتمهای کنترلی متنوع متناسب با کاربرد، سعی میشود تا قابلیت اطمینان و راندمان افزایش یابد.
گروه صنعتی Hs electronic با استفاده از الگوریتمهای کنترلی پیشرفته و به روز، متناسب با انواع کاربردها اقدام به تولید محصول دانشبنیان در این زمینه کرده است. از ویژگیهای شاخص این محصول کنترل حلقهبسته ششپلهای(six-step) بدون استفاده از هرگونه سنسور و یا حسگر موقعیت است. استفاده از الگوریتمهای کنترلی بدون سنسور به دلیل مزایای فراوان و همچنین توسعه و پیشرفت میکروکنترلرها در دهههای اخیر روز به روز در حال گسترش است. برخی از مزایای استفاده از الگوریتمهای کنترلی سنسورلس برای موتورهای BLDC عبارت است از:
1) کاهش حجم موتور و پیچیدگیهای سختافزاری
2) افزایش قابلیت اطمینان
3) کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری
4) کاهش هزینههای ساخت
5) کاهش حساسیت نسبت به شرایط محیطی(دما، ارتعاشات، نویزهای EMI، EMC و….)
1) کنترل حلقه بسته ششپلهای پیشرفته بدون سنسور
2) قابلیت کنترل موتور در سرعتهای بسیار بالا (تا 3000 هرتز)
3) قابلیت کنترل حلقه بسته موتور در سرعتهای بسیار پایین( ا هرتز)
4) امکان کنترل مجدد موتور در مد ژنراتوری در صورت قطع موقت برق
5) محافظت در مقابل اضافه ولتاژ، اضافه جریان، اضافه بار، دمای غیر مجاز و اتصال کوتاه خروجی
6) محاسبه و نمایش آنلاین تمامی پارامترهای الکتریکی شامل توان، گشتاور، ضریب توان، ولتاژ خروجی و…
7) قابلیت Auto Tuning و محاسبه پارامترهای الکتریکی موتور