الرئيسية l هندسة كهربية l آلات كهربية l محركات التيار المستمر بدون فرش (شربون) -5- BLDC Brushless DC Motor -العضو الدوار Rotorوحساسات الموضع

محركات التيار المستمر بدون فرش (شربون) -5- BLDC Brushless DC Motor -العضو الدوار Rotorوحساسات الموضع

رابط ما قبله :https://wp.me/paiFWG-2f5

مقدمة

المحركات عموما تتكون من عضو ثابت Stator به ملفات المجال المغناطيسى المنتج بتيار كهربى من مصدر التغذية وآخر عضو حر يتحرك بالتفاعل جذبا أو تنافرا بين مجاله المغناطيسى ومجال العضو الثابت ، ومجال العضو المتحرك فى النوع الشائع الاستخدام من مغناطيسيات دائمة مثبته بالعضو بطرق مختلفة ،وللمحرك كما فى المحركات الاستنتاجية غير التزامنية وضعان فإما العضو الخارجى هو الدوار والداخلى هو الثابت نموزج مروحة السقف فى محركات AC أو الوضع الشائع الدوار هو العضو الداخلى والثابت هو الخارجى ، والنوع ذو المغناطيس الدائم (Permanent Magnet- PMBLDC Motor)  ش(1) .

                                   

محركات العضو الخارجى هو الدوار                                  محركات العضو الداخلى هو الدوار

ش(1)

للعضو الدوار الداخلى هو الشائع ، وتوزع الأقطاب المغناطيسية الدائمة بمحيط العضور الدوار بأشكال مختلفة وتتفق جميعها بالتوزيع المتبادل بين نوعى المغنطة ( ،…،….N-S-N-S ) وفى الشكل ش (2) أنواع التثبيت المختلفة

                                                    

(ت)                                   (ب)                                                  (أ)

                                                                                                   ش(2)

فتراها فى (ا) مفلطحة على سطح الرواتر وفى (ب) مدفونة داخل محيط الرواتر أو تأخذ شكل الترس فى (ث) ، والأقطاب من الفيرايت أو من سبائك من معادن مغناطيسية نادرة تلك التى تتمتع بكثافة مغناطيسية عالية ولكنها أعلى تكلفة ، فى هذا النوع من المحركات من الضرورة استشعار مواضع الأقطاب المغناطيسية بالنسبة لأقطاب العضو الثابت والتى على أساسها ستقود المبدلة الألكترونية (مقابل الكمويتيتور فى محركات التيار المستمر بالشربون- Commutator)تفعيل الأقطاب بالتيار فى تتابع يحفظ إتجاة الدوران

حساسات الموضع فى محركات BLDC

تتولى وحدة التحكم  حفز وتنشيط ملفات المجال بالعضو الثابت بحوكمة تشغيل السوتشات الإلكترونية فى المبدلة الإلكترونية (الإنفرتر) بنظام تتابعى يحقق دوران القطب المغناطيسة فى المحيط ا لداخلى للعضو الثابت ليتنافر أو يتجاذب معه مغناطيس الروتر فتنشأ القوة المحركة للروتر ، وهنا ينبغى أن يرى المتحكم مواضع أقطاب الروتر ليأخذ قرار التشغيل التتابعى وتوجد طرق متعددو لاستشعار المواضع تعتمد على طبيعة تكوين ونوع المحرك مفتوحا كما فى نحركات الغسالات الأتوماتيكية أو مغلقا كما فى كباسات التبريد

لاستشعار موضع أقطاب الروتر طريقتان :-

1- مستشعرات تأثير الردهة Hall Effect Sensor

يثبت على عمود الدوران فى الجزء البارز منه قطع مغناطيسية مماثلة فى القطبية للقطب المواجة لها على محيط الروتر وبغطاء المحرك ثقوب يثبت بها حساس للمجال المغناطيسى يقوم على ظاهرة Hall Effect ، فإذا مر القطب أمام فتحة الثقب تولد مجال كهربى فى خرج الحساس بقطبية تحدد نوع قطب الرواتر شمالى أم جنوبى وتتلقف وحدة التحكم فى النظام إشارة المواضع لتحفز أقطاب العضو الثابت لينشأ القطب المناسب للتنافر أو التجاذب مع قطب الروتر ليتحرك مغناطيس الروترأمام القطب التالي وتتوالى شحن أقطاب العضو الثابت من المبدلة فى تتابع ليستمر دوران الروتر  كما فى الشكل ش(3)

                                             

                                                                              ش(3)

                                دوران الروتر بقوة تجاذب أقطابة إلى أقطاب ملفات العضو الثابت والتى تنتقل قطبيتها على المحيط

2- إشارة القوة الدافعة الكهربية العكسية (Back Electromotive Force -BEMF)

طريقة حساس تأثير الردهة لا تناسب المحركات المغلقة مثل ضواغط وحدات التبريد أو المحركات الغاطسة فى سوائل أو المياة فكان من الضرورى أسلوب آخر لايعتمد على فتحات فى الجسم الخارجى للمحرك وإنما يقوم على استشعار القوة الدافعة الكهربية العكسية BEMFالناتجة من قطع مغناطيس الروتر فى دورانه لملفات العضو الثابت ، يكون لكل ملف شكل موجى محدد كما فى الشكل ش(4) يتم اكتشافه من قبل المتحكم فى النظام وبناءا عليه تصدر قرارات تحفيز ملفات الأوجة تحفيزا تتابعيا كما سنرى تفصيلا فيما هو قادم من محاضرات

     

 

                                                                                             ش(4)
             إشارة حساسات الموضع بتأثير الردهة  وإشارة الحهد العكسى على  ملفات العضو الثابت الثلاث
رابط ما بعدة العلاقة بين العزم والسرعة لمحركات BLDChttps://wp.me/paiFWG-2gr

اترك رد