دانلود شبیه سازی موتور DC بدون جاروبک

موتور DC بدون جاروبک (BLDC)

یک موتور، انرژی الکتریکی تامین شده را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. انواع مختلفی از موتورها معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله آنها، موتورهای DC بدون جاروبک (BLDC)، بازده زیاد و کنترل پذیری عالی دارند و استفاده گسترده ای در بسیاری از کاربردها دارند. موتور BLDC مزیت های صرفه جویی توان نسبت به انواع موتور دیگر دارد.

یک موتور DC بدون جاروبک (که به یک موتور BLDC یا موتور BL نیز معروف است)، یک موتور DC با کموتاسیون الکترونیکی است که جاروبک ندارد. این کنترلر، پالس های جریان را به سیم پیچ های موتور که سرعت و گشتاور موتور سنکرون را کنترل می کنند، فراهم می کند. این نوع موتورها در تولید مقدار زیادی گشتاور در یک دامنه سرعت گسترده بسیار کارآمد است. در موتورهای بدون جاروبک، مغناطیس های دائم حول یک آرمیچر ثابت دوران می کنند و بر مسئله اتصال جریان به آرمیچر غلبه می کنند. کموتاسیون همراه با مدارات الکترونیک، حیطه گسترده ای از قابلیت ها و انعطاف پذیری دارد. به آنها عملکرد هموار و گشتاور نگهدارنده می گویند وقتی که در حالت ایستا باشند.

یک موتور بدون جاروبک چگونه کار می کند؟

قبل از توضیح نحوه کار یک موتور DC بدون جاروبک، بهتر است کارکرد یک موتور جاروبک دار را درک کنیم. در موتورهای جاروبک دار، مغناطیس های دائم در بیرون و یک آرمیچر دوار حاوی مواد الکترومغناطیسی در داخل وجود دارد. این آهنرباهای الکتریکی یک میدان مغناطیسی در آرمیچر تولید می کنند هنگامی که موتور به برق متصل می شود و به چرخش آرمیچر کمک می کنند. جاروبک ها، قطبیت قطب را تغییر می دهد تا دوران آرمیچر حفظ شود. اصول کاری پایه موتور DC جاروبک دار و موتور DC بدون جاروبک یکسان است، یعنی از بازخورد موقعیت محور داخلی استفاده می کنند. موتور DC بدون جاروبک تنها دو قسمت اصلی دارد: روتور و استاتور. روتور، قسمت دوار است و آهنرباهای روتور دارد درحالی که استاتور قسمت ایستا است و حاوی سیم پیچ های اساتور است. در BLDC، آهنرباهای دائم به روتور متصل هستند و آهنرباهای الکتریکی برروی استاتور را حرکت می دهند. ترانزیستورهای توان بالا برای فعال سازی آهنرباهای مغناطیسی برای تعداد دور محور، استفاده می شوند. کنترلر، توزیع توان را با استفاده از یک مدار حالت جامد، انجام می دهد.

انواع موتورهای DC بدون جاروبک

اساساً، BLDC از دو نوع می باشند، یکی موتور با روتور بیرونی و دیگری موتور با روتور داخلی. تفاوت پایه بین این دو تنها در طراحی می باشد و اصول کار آنها یکسان است.

طراحی روتور داخلی

دریک طراحی روتور داخلی، روتور، در مرکز موتور واقع شده است و سیم پیچ استاتور، روتور را احاطه کرده است. از آنجایی که روتور در هسته واقع شده است، آهنرباهای روتور حرارت داخل را عایق بندی نمی کنند و حرارت به آسانی دفع می شود. به این دلیل، موتور طرح روتور داخلی مقدار زیادی گشتاور تولید می کند و بطور مطمئن استفاده می شود.

طراحی روتور بیرونی

در طراحی روتور بیرونی، روتور، سیم پیچ واقع شده در هسته موتور را احاطه می کند. آهنرباهای روتور، حرارت داخل موتور را گیر می اندازند و امکان دفع آنها از موتور را نمی دهند. چنین نوع موتور طراحی شده در جریان اسمی کمتر کار می کند و گشتاور انسدادی کم دارند.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب انجام شده و به بررسی کلیات این نوع از موتور پرداخته شده است، توضیحات مربوط به شبیه سازی در فایل جداگانه ای به همراه فایل های شبیه سازی ارائه می گردد. در ادامه نیز تعدادی از نتایج خروجی مربوط به شبیه سازی قرار داده شده است:

توضیحات این شبیه سازی در قالب یک پاورپوینت 43 اسلایدی ارائه شده است که در ادامه، اسلاید شماره 43 آن قرار داده شده است: