जब इन्जिनियरहरूले मेकानिकल कार्यहरू गर्न विद्युतीय उपकरणहरू डिजाइन गर्ने चुनौतीको सामना गरिरहेका हुन्छन्, तिनीहरूले कसरी विद्युतीय संकेतहरू ऊर्जामा रूपान्तरण हुन्छन् भनेर सोच्न सक्छन्। त्यसोभए एक्चुएटरहरू र मोटरहरू विद्युतीय संकेतहरूलाई गतिमा रूपान्तरण गर्ने यन्त्रहरू हुन्। मोटरहरूले विद्युतीय ऊर्जालाई यान्त्रिक ऊर्जामा साटासाट गर्छन्।

मोटरको सरल प्रकार ब्रश डीसी मोटर हो। यस प्रकारको मोटरमा, विद्युतीय प्रवाह एक निश्चित चुम्बकीय क्षेत्र भित्र व्यवस्थित गरिएका कुण्डलहरू मार्फत पारित गरिन्छ। वर्तमानले कुण्डलहरूमा चुम्बकीय क्षेत्रहरू उत्पन्न गर्दछ; प्रत्येक कुण्डललाई समान पोलबाट टाढा धकेलिएको र निश्चित क्षेत्रको विपरीत ध्रुवतर्फ तान्दा यसले कुण्डल असेम्बलीलाई घुमाउँछ। रोटेशन कायम राख्नको लागि, वर्तमानलाई निरन्तर उल्टाउन आवश्यक छ - ताकि कुण्डल ध्रुवताहरू लगातार पल्टिनेछन्, जसले गर्दा कुण्डलहरूले स्थिर पोलहरूको विपरीत "पछ्याउँदै" जारी राख्छ। कुण्डलहरूलाई शक्ति निश्चित प्रवाहकीय ब्रशहरू मार्फत आपूर्ति गरिन्छ जसले घुम्ने कम्युटेटरसँग सम्पर्क गर्दछ; यो कम्युटेटरको परिक्रमा हो जसले कुण्डलहरू मार्फत करेन्टको उल्टो निम्त्याउँछ। कम्युटेटर र ब्रशहरू अन्य मोटर प्रकारहरूबाट ब्रश गरिएको DC मोटरलाई छुट्याउने मुख्य घटकहरू हुन्। चित्र १ ले ब्रश गरिएको मोटरको सामान्य सिद्धान्तलाई चित्रण गर्दछ।

चित्र १: ब्रश गरिएको DC मोटरको सञ्चालन।

फिक्स्ड ब्रसले घुम्ने कम्युटेटरलाई बिजुली ऊर्जा आपूर्ति गर्दछ। कम्युटेटर घुम्ने बित्तिकै, यसले लगातार करेन्टको दिशालाई कुण्डलहरूमा फ्लिप गर्छ, कुण्डल ध्रुवताहरूलाई उल्टाउँछ ताकि कुण्डलहरूले दायाँ तिर घुमिरहन्छन्। कम्युटेटर घुम्छ किनभने यो रोटरमा जोडिएको हुन्छ जसमा कुण्डलहरू माउन्ट हुन्छन्।

तिनीहरूको नामको रूपमा, ब्रशलेस डीसी मोटरहरूले ब्रश प्रयोग गर्दैनन्। ब्रश मोटर्सको साथ, ब्रसले कम्युटेटर मार्फत रोटरमा रहेको कुण्डलहरूमा विद्युत प्रवाह गर्दछ। त्यसोभए कसरी ब्रसलेस मोटरले रोटर कोइलमा करेन्ट पास गर्छ? यो गर्दैन - किनभने कोइलहरू रोटरमा अवस्थित छैनन्। बरु, रोटर स्थायी चुम्बक हो; कुण्डलहरू घुमाउँदैनन्, तर स्टेटरको ठाउँमा स्थिर हुन्छन्। किनभने कुण्डलीहरू चल्दैनन्, त्यहाँ ब्रश र कम्युटेटरको आवश्यकता पर्दैन। (चित्र 3 हेर्नुहोस्।)

ब्रश गरिएको मोटरको साथ, रोटरमा कुण्डलहरूद्वारा उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्रहरू नियन्त्रण गरेर रोटेशन प्राप्त गरिन्छ, जबकि स्थिर चुम्बकहरूद्वारा उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्र स्थिर रहन्छ। रोटेशन गति परिवर्तन गर्न को लागी, तपाइँ कोइल को लागी भोल्टेज परिवर्तन गर्नुहोस्। BLDC मोटरको साथ, यो घुमाउने स्थायी चुम्बक हो; परिक्रमा वरपरका स्थिर कुण्डलहरू द्वारा उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्रहरूको दिशा परिवर्तन गरेर प्राप्त गरिन्छ। रोटेशन नियन्त्रण गर्न, तपाइँ यी कुण्डलहरूमा वर्तमानको परिमाण र दिशा समायोजन गर्नुहोस्।

रोटर एक स्थायी चुम्बक भएकोले, यसलाई कुनै वर्तमानको आवश्यकता पर्दैन, ब्रश र कम्युटेटरको आवश्यकतालाई हटाउँदै। फिक्स्ड कोइलहरूमा वर्तमान बाहिरबाट नियन्त्रण गरिन्छ।

स्टेटरमा तीनवटा कुण्डलहरू भएको BLDC मोटरमा यी कुण्डलहरूबाट विस्तार हुने छवटा विद्युतीय तारहरू (प्रत्येक कुण्डलमा दुई) हुनेछन्। धेरैजसो कार्यान्वयनहरूमा यी मध्ये तीनवटा तारहरू आन्तरिक रूपमा जडान हुनेछन्, तीन बाँकी तारहरू मोटर बडीबाट विस्तारित हुन्छन् (पहिले वर्णन गरिएको ब्रश मोटरबाट फैलिएका दुईवटा तारहरूको विपरीत)। BLDC मोटर केसमा तारहरू पावर सेलको सकारात्मक र नकारात्मक टर्मिनलहरू जडान गर्नु भन्दा बढी जटिल छ; हामी यस शृङ्खलाको दोस्रो सत्रमा यी मोटरहरूले कसरी काम गर्छन् भनेर अझ राम्ररी हेर्नेछौं। तल, हामी BLDC मोटरहरूको फाइदाहरू हेरेर निष्कर्षमा पुग्छौं।

एउटा ठूलो फाइदा दक्षता हो, किनकि यी मोटरहरूले अधिकतम घुमाउने बल (टोर्क) मा लगातार नियन्त्रण गर्न सक्छन्। ब्रश मोटर्स, यसको विपरीत, रोटेशन मा केवल केहि बिन्दुहरूमा अधिकतम टोक़ पुग्छ। ब्रशलेस मोडेलको रूपमा उस्तै टर्क प्रदान गर्न ब्रश मोटरको लागि, यसले ठूला म्याग्नेटहरू प्रयोग गर्न आवश्यक पर्दछ। यसकारण पनि साना BLDC मोटरहरूले पर्याप्त शक्ति प्रदान गर्न सक्छन्।

दोस्रो ठूलो फाइदा - पहिलोसँग सम्बन्धित - नियन्त्रणयोग्यता हो। BLDC मोटरहरू नियन्त्रण गर्न सकिन्छ, प्रतिक्रिया संयन्त्र प्रयोग गरेर, सही रूपमा वांछित टोक़ र रोटेशन गति वितरण गर्न। परिशुद्धता नियन्त्रणले पालैपालो ऊर्जा खपत र तातो उत्पादन घटाउँछ, र - मोटरहरू ब्याट्रीबाट चल्ने अवस्थामा - ब्याट्रीको आयु लम्ब्याउँछ।

BLDC मोटरहरूले उच्च स्थायित्व र कम विद्युतीय आवाज उत्पादन पनि प्रदान गर्दछ, ब्रशको कमीको कारण धन्यवाद। ब्रस गरिएको मोटर्सको साथमा, ब्रश र कम्युटेटर निरन्तर चलिरहेको सम्पर्कको परिणामको रूपमा घट्छ, र सम्पर्क भएको ठाउँमा स्पार्कहरू पनि उत्पादन गर्दछ। बिजुलीको आवाज, विशेष गरी, बलियो स्पार्कहरूको परिणाम हो जुन कम्युटेटरको खाली ठाउँहरूमा ब्रशहरू पार गर्ने क्षेत्रहरूमा देखा पर्दछ। यसैले BLDC मोटरहरू प्रायः अनुप्रयोगहरूमा प्राथमिकता मानिन्छ जहाँ विद्युतीय आवाजबाट बच्न महत्त्वपूर्ण छ।

हामीले देखेका छौं कि BLDC मोटरहरूले उच्च दक्षता र नियन्त्रण योग्यता प्रदान गर्दछ, र तिनीहरूको लामो सञ्चालन जीवन छ। त्यसोभए तिनीहरू केका लागि राम्रो छन्? तिनीहरूको दक्षता र दीर्घायुको कारण, तिनीहरू लगातार चल्ने यन्त्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। तिनीहरू लामो समयदेखि वाशिङ मेसिन, एयर कन्डिसनर र अन्य उपभोक्ता इलेक्ट्रोनिक्समा प्रयोग हुँदै आएका छन्; र हालसालै, तिनीहरू प्रशंसकहरूमा देखा पर्दैछन्, जहाँ तिनीहरूको उच्च दक्षताले पावर खपतमा उल्लेखनीय कमीमा योगदान पुर्‍याएको छ।

तिनीहरू भ्याकुम मेसिनहरू चलाउन पनि प्रयोग भइरहेका छन्। एउटा अवस्थामा, नियन्त्रण कार्यक्रममा भएको परिवर्तनले घुमाउरो गतिमा ठूलो उछाल आयो - यी मोटरहरूद्वारा प्रस्ताव गरिएको उत्कृष्ट नियन्त्रणको उदाहरण।

BLDC मोटरहरू पनि हार्ड डिस्क ड्राइभहरू स्पिन गर्न प्रयोग भइरहेका छन्, जहाँ तिनीहरूको स्थायित्वले ड्राइभहरूलाई लामो समयसम्म भरपर्दो रूपमा सञ्चालन गर्दछ, जबकि तिनीहरूको शक्ति दक्षताले यो क्षेत्रमा ऊर्जा घटाउन योगदान पुर्‍याउँछ जहाँ यो बढ्दो महत्त्वपूर्ण हुँदै गइरहेको छ।

हामी भविष्यमा एप्लिकेसनहरूको फराकिलो दायरामा प्रयोग हुने BLDC मोटरहरू हेर्ने आशा गर्न सक्छौं। उदाहरणका लागि, तिनीहरू सम्भवतः सेवा रोबोटहरू ड्राइभ गर्न व्यापक रूपमा प्रयोग गरिने छन् - साना रोबोटहरू जसले उत्पादन बाहेक अन्य क्षेत्रमा सेवाहरू प्रदान गर्दछ। कसैले सोच्न सक्छ कि स्टेपर मोटरहरू यस प्रकारको अनुप्रयोगमा अधिक उपयुक्त हुनेछ, जहाँ दालहरू सटीक रूपमा स्थिति नियन्त्रण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। तर BLDC मोटरहरू बल नियन्त्रण गर्न राम्रो उपयुक्त छन्। र स्टेपर मोटरको साथ, रोबोट हात जस्ता संरचनाको स्थिति होल्ड गर्न अपेक्षाकृत ठूलो र निरन्तर प्रवाह चाहिन्छ। BLDC मोटरको साथ, सबै आवश्यक हुन्छ बाह्य बलको लागि वर्तमान अनुपातिक - अधिक शक्ति-कुशल नियन्त्रणको लागि अनुमति दिँदै। BLDC मोटरहरूले गोल्फ कार्टहरू र गतिशीलता कार्टहरूमा साधारण ब्रश डीसी मोटरहरू पनि प्रतिस्थापन गर्न सक्छन्। तिनीहरूको राम्रो दक्षताको अतिरिक्त, BLDC मोटरहरूले थप सटीक नियन्त्रण पनि प्रदान गर्न सक्छन् - जसले ब्याट्री जीवनलाई थप विस्तार गर्न सक्छ।

BLDC मोटरहरू ड्रोनका लागि पनि उपयुक्त छन्। सटीक नियन्त्रण प्रदान गर्ने तिनीहरूको क्षमताले तिनीहरूलाई विशेष गरी मल्टिरोटर ड्रोनहरूको लागि उपयुक्त बनाउँछ, जहाँ ड्रोनको मनोवृत्ति प्रत्येक रोटरको घूर्णन गतिलाई ठीकसँग नियन्त्रण गरेर नियन्त्रण गरिन्छ।

यस सत्रमा, हामीले देख्यौं कि कसरी BLDC मोटरहरूले उत्कृष्ट दक्षता, नियन्त्रण योग्यता, र दीर्घायु प्रदान गर्दछ। तर यी मोटर्सको सम्भाव्यताको पूर्ण फाइदा लिन सावधान र उचित नियन्त्रण आवश्यक छ। हाम्रो अर्को सत्रमा, हामी यी मोटरहरूले कसरी काम गर्छ भनेर हेर्नेछौं।