الرئيسية l هندسة كهربية l آلات كهربية l محركات التيار المستمر بدون فرش (شربون) -7- BLDC Brushless DC Motor-التشغيل للمحرك بوحدة الانفرتر

محركات التيار المستمر بدون فرش (شربون) -7- BLDC Brushless DC Motor-التشغيل للمحرك بوحدة الانفرتر

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

مقدمة

مما سبق من تناول لمحركات التيار المستمر بدون شربون (BLDC) فإنه ما هو إلا محرك تيار مستمر أحلت فيه المبدلة الإلكترونية محل المبدلة الميكانيكية (Commutator) والشربون ليتم ضخ الطاقة الكهربية فى ملفات العضو الثابت على شكل موجة نبضية  لها تردد محكوم وكذلك عرض للنبضة خلال الطول الموجى كما فى ش (1)

التشغيل فى المحركات BLDCثلاثية الأطوار (ثلاث ملفات بالعضو الثابت)

يقوم التشغيل فى محركات (BLDC) على المبادىء والأسس العلمية الآتية :-

1- إثارة ملفات العضو الثابت بموجة نبضية متتابعة وبإزاحة زاوية بين كل ملف وآخر ب 120 درجة كهربية

2- مع إثارة الملف بالنبضة ش(1) من المبدلة الإلكترونية كما فى ش (2) ستتولد به قوة دافعة عكسية تقاوم نمو التيار به وقوة مماثلة من قطع مغناطيس الروتر لملفات العضو الثابت ليصبح شكل القوة الدافعة الكهربية العكسية فى ملف العضو الثابت على شكل شبة منحرف  ش ( 3 ) نتيجة لطريقة لف ملفات القطب فى العضو الثابت لفا مركزا مدببا وليس مفلطحا كما فى اللف المعتاد  لمحرك التيار المتناوب ثلاثى الأطوار .

               

ش(1)                                                                                ش(2)

نبضة حفز الوجة (A-B) بطول موجى λ وعرض زمن النبضة  (Tduty)                    مصدر النبضة سوتش S1،S2بالانفرتر

 

                                 

ش(3)                                                                                                    ش(4)

القوة الدافعة الكهربية العكسية فى الوجة (A-B) على شكل شبة منحرف

 

3- نتيجة شكل القوة الدافعة الكهربية العكسية (  BEMF-Back Electro Motive Force )  يأخذ التيار فى الوجة أثناء إثارته بالنبضة الشكل  ش ( 4 )

4- لو أمعنا النظر فى أجزاء موجة التيار لكل طور من الأطوار الثلاث لوجدنا أن الطول الموجى (λ) لها مكون من  6 مقاطع زمنية كل منها 60 درجة كهربية ولها أحد القيم الثلاث [موجبة (التيار داخل إلى الملف) ، سالبة (التيار خارج من الملف ) ، صفر (معوم) أو مفصول ]

5- خلال كل مقطع (خطوة فى الطول الموجى) يكون التيار فى الملفات الثلاثة فى أحد الأوضاع الثلاث فى بند (4) ولا يتشابه وضع الملف مع آخر بمعنى مثلا مقطع به A+،B- ،C0  وآخر -A+،B0 ،C وهكذا كما فى ش (5) وبه شكل موجة الجهد العكسى وموجة التيار لكل وجة من الأوجة الثلاث أكثر وضوحا فى ش (6) ، وفى ش (7) الجهود العكسية فى الأوجة الثلاث

                      

ش(5)                                       ش(6)                                                                ش(7)

6- تتحقق الست حالات (الخطوات) المختلفة على مدى الدورة الكهربية وطولها(λ)   يثلاث أزواج من المفاتيح الزمنية (Switches) كالزوج S1, S2  كما فى فى ش (8) ثلاث منهن لدخول التيار من القطب الموجب وثلاث أخريات لخروج التيار إلى القطب السالب كما فى ش (  8) ، فى كل خطوة زمنية يُفعل المتحكم سوتش (IGBT) فى الصف الأعلى لضخ التيار فى الوجة مع سوتش (IGBT) فى الصف الأسفل ليتحقق مسار للتيار من القطب الموجب (مصدر التغذية المستمر) إلى القطب  السالب

7- فى ش (9) بتفعيل السوتشين S1و S2 يسرى التيار عبر S1 داخلا الملف (A) (+) فالملف (B) خارجا منه (-) فإلة القطب السالب عبر السوتش S6 ، وفى ش (10) باستمرار ضغط السوتش S1 وضغط S4 بدلا من S6 يعبر التيار ملف A داخلا أى موجب وملف (C) خارجا منه أى سالب وهكذا حتى تكتمل الدورة الكهربية وطبقا للجدول ش (11)

           

                    ش(8)                                                        ش(9)                                                         ش(10)
سوتشات زمنية لضخ التيار المستمر فى ملفات العضو الثابت كل زوج من مفتاح فردى مع آخر زوجى يعملان معا

7-باستبدال مجموعة المفاتيح اليدوية بأخرى مبدلة إلكترونية (انفرتر) بعناصر قدرة إلكترونية مثل الترانسستور معزول البوبة أو الموسفيت أو SCR- Silicon Control Rectifier  ويدير الإيقاع الزمنى لعمل أزواج السوتشات وحدة تحكم نحصل على منظومة كاملة لتشغيل محرك التيار المستمر بدون شربون ش (12)

8- كيف لوحدة التحكم أن تقرر سيناريو حفز الأطوار الثلاث فى نظام تتابعى بناءا على استشعار وضع الروتر بالحساسات هذا ما نراه فى المحاضرة القادمة(https://wp.me/paiFWG-2ik)

 

CBAS6S4S2S5S3S1الخطوة
0+XX1
0+XX2
+0XX3
0 + –XX4
 + 0 XX5
+ –0XX6

                                                                               جدول 11

اتجاهات التيار فى الملفات الثلاث فى الخطوات الست المتممة لدورة كهربية

 

           

ش(12)

اترك رد