BLDC उत्पादों और अनुप्रयोग परिदृश्य विश्लेषण का परिचय

BLDC उत्पादों और अनुप्रयोग परिदृश्य विश्लेषण का परिचय

I. BLDC का परिचय

ब्रशलेस डीसी मोटर (BLDC) एक प्रकार की डीसी मोटर है जिसमें यांत्रिक कम्यूटेटिंग संपर्क (कार्बन ब्रश) का उपयोग नहीं किया जाता है। इसके बजाय, यह कम्यूटेशन के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक का उपयोग करती है, जो ब्रश वाली पारंपरिक डीसी मोटर के स्थान पर आती है।

इसका समकक्ष मूल "डीसी मोटर (ब्रश वाली मोटर)" है। एक कुंडली को चुंबकीय क्षेत्र के भीतर रखा जाता है। जब धारा प्रवाहित होती है, तो कुंडली एक चुंबकीय ध्रुव द्वारा प्रतिकर्षित होती है और दूसरे द्वारा आकर्षित होती है, जिससे इस प्रभाव के अधीन निरंतर घूर्णन होता है। घूर्णन के दौरान, कुंडली से प्रवाहित होने वाली धारा की दिशा को उलट दिया जाता है, जिससे वह घूमती रह सके।

डीसी मोटर (ब्रश वाली मोटर) में, स्थिर स्थायी चुंबकों द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र स्थिर होता है। घूर्णन को कुंडली (रोटर) द्वारा अंदर उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र को नियंत्रित करके प्राप्त किया जाता है। घूर्णन की गति को वोल्टेज को बदलकर समायोजित किया जाता है। बीएलडीसी मोटर में, रोटर स्थायी चुंबकों से बना होता है। घृणन को चारों ओर की कुंडलियों द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को बदलकर प्राप्त किया जाता है। रोटर के घूर्णन को कुंडलियों के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा की दिशा और परिमाण को नियंत्रित करके नियंत्रित किया जाता है।

ब्रशलेस डीसी मोटर्स के तीन विन्यास होते हैं: एकल-चरण, दो-चरण और तीन-चरण। इनमें से, तीन-चरण बीएलडीसी सबसे सामान्य है। आम तौर पर, एकल-चरण और तीन-चरण ब्रशलेस मोटर्स का उपयोग दैनिक विद्युत उपकरणों में अक्सर किया जाता है। इन दोनों विन्यासों का मूल सिद्धांत समान है, लेकिन उनकी नियंत्रण पद्धतियाँ थोड़ी भिन्न होती हैं।

एकल-चरण ब्रशलेस मोटर में, सभी आंतरिक वाइंडिंग्स एक ही तार का उपयोग करके पूर्ण की जाती हैं। वाइंडिंग्स के बीच धारा की दिशा भिन्न होती है। उचित स्थितियों और समय पर धारा की दिशा को बदलकर मोटर के घूर्णन को नियंत्रित किया जा सकता है। इस विन्यास के लिए नियंत्रण विधि अपेक्षाकृत सरल है, जिसके कारण इसका उपयोग रेडिएटर फैन जैसे अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से किया जाता है।

एकल-चरण विन्यास के विपरीत, तीन-चरण ब्रशलेस मोटर की आंतरिक वाइंडिंग्स को तीन समूहों में विभाजित किया गया है। सतही रूप से, ये तीन स्वतंत्र वाइंडिंग सेटों के रूप में प्रतीत होते हैं, लेकिन आंतरिक रूप से वे एक-दूसरे से जुड़े होते हैं। एकल-चरण विन्यास की तुलना में, यह मोटर विन्यास गति नियंत्रण और समग्र शोर कमी में लाभ प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में इसका उपयोग होता है।

II. ब्रशलेस मोटरों की विशेषताएँ

1. डीसी मोटर गति नियमन, इन्वर्टर + परिवर्तनशील आवृत्ति मोटर गति नियमन, और असमकालिक मोटर + रिड्यूसर गति नियमन को प्रतिस्थापित कर सकता है ;

2. पारंपरिक डीसी मोटर्स के लाभों को बनाए रखता है, जबकि कार्बन ब्रश और स्लिप रिंग संरचना को समाप्त कर देता है ;

3. कम गति पर उच्च शक्ति संचालन के लिए सक्षम है, रिड्यूसर के बिना सीधे बड़े भार को चला सकता है ;

4छोटा आकार, हल्का वजन, उच्च आउटपुट शक्ति;

5उत्कृष्ट टॉर्क विशेषताएँ, अच्छा मध्य/कम गति टॉर्क प्रदर्शन, उच्च प्रारंभिक टॉर्क, कम प्रारंभिक धारा;

6. चरणरहित गति नियमन, विस्तृत गति सीमा, प्रबल अतिभार क्षमता ;

7. मृदु प्रारंभ/रोक, अच्छी ब्रेकिंग विशेषताएँ, मूल यांत्रिक या विद्युत-चुंबकीय ब्रेकिंग उपकरणों की आवश्यकता को समाप्त कर सकता है ;

8. उच्च दक्षता: मोटर स्वयं में कोई उत्तेजना हानि या कार्बन ब्रश हानि नहीं होती है, बहु-चरणीय अवरोधन की खपत को समाप्त कर देती है, जिससे कुल ऊर्जा बचत 20% से 60% तक प्राप्त होती है ;

9. उच्च विश्वसनीयता, अच्छी स्थिरता, प्रबल अनुकूलन क्षमता, सरल रखरोट और मरम्मत;

10. कंपन और झटके के प्रति प्रतिरोधी, कम शोर, कम कंपन, सुचारू संचालन, लंबा जीवनकाल ;

11. चिंगारी उत्पादन नहीं, विशेष रूप से विस्फोटक वातावरण के लिए उपयुक्त; विस्फोटरोधी मॉडल उपलब्ध ;

12. आवश्यकताओं के आधार पर समलंबाकार तरंग क्षेत्र मोटर्स और ज्या तरंग क्षेत्र मोटर्स का चयन किया जा सकता है .

III. ब्रशलेस मोटर्स के लिए अनुप्रयोग परिदृश्य

स्थिर भार अनुप्रयोग

इस प्रकार के अनुप्रयोग का उपयोग मुख्य रूप से ऐसे क्षेत्रों में किया जाता है जिनमें एक निश्चित घूर्णन गति की आवश्यकता होती है, लेकिन उस गति के लिए सटीकता की आवश्यकता कम होती है, जैसे कि पंखे, पानी के पंप और हेयर ड्रायर। ऐसे अनुप्रयोगों की लागत आमतौर पर तुलनात्मक रूप से कम होती है और अक्सर ओपन-लूप नियंत्रण का उपयोग किया जाता है।

परिवर्तनशील भार अनुप्रयोग

ये मुख्य रूप से उन अनुप्रयोगों को संदर्भित करते हैं, जहाँ मोटर की गति को एक निश्चित सीमा के भीतर परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है। इन अनुप्रयोगों में मोटर की उच्च-गति विशेषताओं और गतिशील प्रतिक्रिया के प्रति उच्च आवश्यकताएँ होती हैं। कपड़े धोने की मशीन, स्पिन ड्रायर और कंप्रेसर जैसे घरेलू उपकरण इसके अच्छे उदाहरण हैं। ऑटोमोटिव उद्योग में तेल पंप नियंत्रण, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक, इंजन नियंत्रण और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण भी इसके उत्कृष्ट उदाहरण हैं। एयरोस्पेस क्षेत्र में भी कई अनुप्रयोग हैं, जैसे सेंट्रीफ्यूज, पंप, रोबोटिक बाजू और जाइरोस्कोप। इस क्षेत्र में, मोटर प्रतिक्रिया उपकरणों का उपयोग अक्सर अर्ध-खुले लूप और बंद लूप नियंत्रण को लागू करने के लिए किया जाता है। इससे जटिल नियंत्रण एल्गोरिदम की आवश्यकता होती है, जिससे नियंत्रक की जटिलता और प्रणाली की लागत में वृद्धि होती है।

स्थिति निर्धारण अनुप्रयोग

अधिकांश औद्योगिक नियंत्रण और स्वचालन अनुप्रयोग इस श्रेणी में आते हैं। इन अनुप्रयोगों में अक्सर ऊर्जा संचरण जैसे गियर या कन्वेयर बेल्ट शामिल होते हैं। इस प्रकार, प्रणाली के लिए मोटर की गति के गतिशील प्रतिक्रिया और टॉर्क के संबंध में विशिष्ट आवश्यकताएँ होती हैं। इसके अतिरिक्त, इन अनुप्रयोगों में मोटर की दिशा में बार-बार परिवर्तन की आवश्यकता हो सकती है। मोटर त्वरण, स्थिर गति या मंदन के चरणों में संचालित हो सकती है, और इन चरणों के दौरान लोड भी भिन्न हो सकता है। इससे नियंत्रक पर उच्चतर आवश्यकताएँ लगती हैं।