PMSM თუ BLDC ძრავა: რა განსხვავებაა ამ ორ მაგნიტურ ძრავას შორის?
ტექნიკურ მონაცემთა ფურცლებში ზოგჯერ საუბარია „BLDC“ ძრავებზე, ზოგჯერ კი „PMSM“ ძრავებზე, ზოგჯერ ისეთი ძრავებისთვის, რომლებიც იდენტური ჩანს. ეს შემთხვევითი არ არის: ეს ორი სახელი ძალიან ახლო ნათესავებს აღნიშნავს. ეს სახელმძღვანელო ხსნის, თუ რა განასხვავებს მათ რეალურად და რატომ არის ეს საკითხი მნიშვნელოვანი ძირითადად კონტროლერისთვის.
ძირითადი
- BLDC და PMSM არის ორი უჯაგრისო მუდმივმაგნიტური ძრავა, რომლებიც ძირითად ასპექტებში ერთნაირად არის აგებული.
- განსხვავება მდგომარეობს ძაბვის ფორმაში, რომელსაც ძრავა გამოიმუშავებს ბრუნვისას: ტრაპეციული BLDC-სთვის, სინუსოიდური PMSM-ისთვის.
- BLDC ბუნებრივად უხდება კვადრატული ტალღის მართვას, ხოლო PMSM - სინუსოიდურ ან ვექტორულ (FOC) მართვას.
- პრაქტიკაში, სკუტერის ძრავების უმეტესობა ძალიან კარგად იმართება FOC-ით, მიუხედავად მათი სახელწოდებისა.
რა აქვთ მათ საერთო
ორივე ძრავას აქვს:
- მუდმივი მაგნიტები მბრუნავ ნაწილზე, როტორზე;
- გრაგნილები ფიქსირებულ ნაწილზე, სტატორზე, გადანაწილებული სამ ფაზად;
- ჯაგრისების გარეშე: კონტროლერია ის, ვინც ელექტრონულად ცვლის დენს, აქედან მოდის სახელწოდება „brushless“ (უჯაგრისო).
სკუტერის ჰაბ-ძრავა ამ ტიპისაა, ერთი თავისებურებით: როტორი გარეთაა. მაგნიტები დაწებებულია რგოლის შიგნით, რომელიც ბრუნავს ღერძზე დამაგრებული სტატორის გარშემო. ჩვენ მას გარე როტორიან ძრავას ვუწოდებთ.
ნამდვილი განსხვავება: უკუელექტრომამოძრავებელი ძალა
როდესაც მაგნიტურ ძრავას ხელით ვატრიალებთ, ის თავის ბოლოებზე ძაბვას გამოიმუშავებს: ეს არის დინამო. ამ ძაბვას ეწოდება უკუელექტრომამოძრავებელი ძალა. მისი ფორმა დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ არის გადანაწილებული გრაგნილები და როგორ არის ფორმირებული მაგნიტები.
| BLDC | PMSM | |
|---|---|---|
| წარმოქმნილი ძაბვის ფორმა | ტრაპეციული (პლატოები და რამპები) | სინუსოიდური |
| ბუნებრივი მართვა | კვადრატული ტალღა, ექვსი საფეხური ელექტრონულ ბრუნზე | სინუსოიდური ან ვექტორული (FOC) |
| ბრუნვის მომენტი ბუნებრივი მართვით | მსუბუქი რყევები ყოველი კომუტაციისას | ძალიან რეგულარული |
| ტიპური სენსორები | საკმარისია სამი Hall-ის სენსორი | საჭიროა ზუსტი პოზიცია: ენკოდერი, რეზოლვერი ან შეფასება |
კვადრატული ტალღის მართვით, დენი იგზავნება საფეხურებად ორ ფაზაში ერთდროულად. თუ ძრავის ძაბვას აქვს პლატოს იგივე ფორმა, ბრუნვის მომენტი თითქმის მუდმივი რჩება: ეს არის BLDC-ს შეთანხმება. სინუსოიდური მართვით, დენი რბილად იცვლება სამ ფაზაში; თუ ძრავის ძაბვაც სინუსოიდურია, ბრუნვის მომენტი იდეალურად გლუვია: ეს არის PMSM-ის შეთანხმება.
რეალობაში, საზღვარი ბუნდოვანია
რეალური ძრავების უმეტესობა ამ ორს შორისაა: მათი ძაბვა არც სრულყოფილი ტრაპეციაა და არც სუფთა სინუსოიდა. სწორედ ამიტომ, ერთი და იგივე სკუტერის ძრავა შეიძლება გაიყიდოს ერთი ან მეორე სახელით.
სახელოსნოს პრაქტიკაში, სკუტერის ჰაბ-ძრავების უმეტესობა ძალიან კარგად იმართება ვექტორული მართვით (FOC), რაც მათ უფრო ჩუმს და რბილს ხდის, ვიდრე კვადრატული ტალღის შემთხვევაში. მათი ძაბვის ზუსტ ფორმას შედეგზე მხოლოდ მეორეხარისხოვანი ეფექტი აქვს.
რაც შეეხება სინქრონულ და ასინქრონულ ძრავებს?
„სინქრონული“ ნიშნავს, რომ როტორი ბრუნავს ზუსტად იმ რიტმით, რა რიტმითაც გრაგნილების მიერ შექმნილი ველი: ეს არის მაგნიტური ძრავების, BLDC-სა და PMSM-ის შემთხვევა. ასინქრონულ ძრავას, თავის მხრივ, არ აქვს მაგნიტები: როტორის ველი ინდუცირებულია სტატორის მიერ და როტორი ბრუნავს ველზე ოდნავ ნელა. მტკიცე და მაგნიტების გარეშე, ის ნაკლებად კომპაქტურია თანაბარი სიმძლავრის პირობებში და მცირე ზომის სატრანსპორტო საშუალებებზე იშვიათად გვხვდება.
მაგნიტები ზედაპირზე თუ შიგნით
PMSM-ებს შორის, ჩვენ კიდევ განვასხვავებთ ძრავებს, რომლებსაც მაგნიტები როტორის ზედაპირზე აქვთ დაწებებული (SPM) და მათ, რომლებსაც მაგნიტები შიგნით აქვთ ჩამონტაჟებული (IPM). ეს განსხვავება მნიშვნელოვნად ცვლის ქცევას მაღალი სიჩქარის დროს: ეს არის ჩვენი სახელმძღვანელოს თემა IPM და SPM ძრავების შესახებ.
რას ცვლის ეს ძრავის არჩევისას
- სახელი, BLDC თუ PMSM, ნაკლებად მნიშვნელოვანია, ვიდრე ძაბვა, დასაშვები დენი, გაგრილება და ძრავის სიჩქარის მუდმივა. იხილეთ ჩვენი სახელმძღვანელო Kv, Kt და პოლუსების შესახებ.
- კონტროლერმა უნდა შეძლოს იმ სენსორების წაკითხვა, რომლითაც აღჭურვილია ძრავა.
- ჩვენი ელექტრო სკუტერის ძრავები არის უჯაგრისო მაგნიტური ძრავები, რომლებიც ხელმისაწვდომია High Speed და High Torque ვერსიებში.
ხშირად დასმული კითხვები
შესაძლებელია თუ არა BLDC ძრავის მართვა FOC-ით?
დიახ. ვექტორული მართვა ძალიან კარგად მუშაობს ე.წ. BLDC ძრავების უმეტესობაზე, რაც უზრუნველყოფს სიჩუმესა და სირბილეს. ბრუნვის მომენტმა შეიძლება აჩვენოს მცირე რყევები, თუ ძრავის ძაბვა ძალიან შორსაა სინუსოიდისგან, მაგრამ ეს იშვიათად არის შემაწუხებელი.
როგორ გავიგო, ჩემი ძრავა უფრო BLDC-ია თუ PMSM?
ოსცილოსკოპით ორ ფაზას შორის ძაბვის დაკვირვებით, როდესაც ძრავას ხელით ვატრიალებთ: რეგულარული სინუსოიდა მიუთითებს PMSM-ზე, ხოლო პლატოები - BLDC-ზე. პრაქტიკაში, ამის ცოდნა თითქმის არასდროს არის საჭირო.
არის თუ არა სკუტერის ძრავა სინქრონული?
დიახ. ეს არის მუდმივმაგნიტური ძრავა, შესაბამისად სინქრონული: მისი ბრუნვის სიჩქარე პირდაპირ კავშირშია იმ დენის სიხშირესთან, რომელსაც კონტროლერი აგზავნის.