מהו מנוע DC ללא מברשות?
מנוע DC ללא מברשות הוא מנוע DC שאינו דורש את המברשות המשמשות במנועי DC מוברשים מסורתיים.
בהשוואה למנועי DC מוברשים, למנועי DC ללא מברשות יש את שני היתרונות הבאים.
חיי שירות ארוכים ולכן תדירות תחזוקה נמוכה.
אין רעש
המברשות המשמשות במנועי DC מוברשים נמצאות במגע מתמיד עם הקומוטטור. נדרשת החלפה קבועה שכן סיבוב המנוע גורם למברשות ולקומוטטורים להתבלות עם הזמן. דרישות החיים הקצרות ותחזוקה הנלוות הן חסרונות של מנועים כאלה. לעומת זאת, מכיוון שמנועי BLDC אינם משתמשים בקומוטטורים ובמברשות המתכלים הללו, יש להם תוחלת חיים ארוכה יותר ומתחזקים בתדירות נמוכה בהרבה. לכן, תדירות השימוש במנועי DC ללא מברשות הולכת ועולה.
העובדה שמנועי DC ללא מברשות אינם משתמשים בקומוטטורים ובמברשות פירושה גם שרעש חשמלי ואקוסטי הנגרם ממגע בין רכיבים אלו מתבטל. לכן, מנועי DC ללא מברשות פועלים בשקט מאוד.
היכן משתמשים במנועי DC ללא מברשות?
מנועי DC ללא מברשות מציעים פעולה שקטה, חיים ארוכים ותחזוקה נמוכה וניתן להשתמש בהם במגוון יישומים. דוגמאות נפוצות כוללות מכשירי חשמל ביתיים כגון מזגנים, מטהרי אוויר ומקררים.
מנועים אלו משמשים גם במגוון ציוד מסחרי, כולל מדפסות תעשייתיות, מכונות אוטומטיות, מחממי מים ומקרנים. יחד עם יישומים אחרים כמו מכוניות ומכונות תעשייתיות גדולות, מנועי DC ללא מברשות הפכו לחלק חיוני מחיינו.
האם מנוע DC ללא מברשות צריך מעגל דרייבר?
כפי שהוזכר לעיל, נדרשת בקרה אלקטרונית כדי להניע מנוע BLDC, ולא בקרה מכנית. ניתן להסביר את הסיבה לכך בהבדל ביצירת שדות מגנטיים מסתובבים במנועי DC ללא מברשות ממנועים אחרים.
על מנת לגרום למנוע להסתובב, עליך לשנות את כיוון הזרם הזורם דרך פיתולי המנוע וליצור שדה מגנטי מסתובב. בעוד שמנועי אינדוקציה ומנועים אחרים המונעים על ידי מתח AC יכולים להשתמש במתח AC כדי להשיג זאת, מנועים מונעי DC דורשים צורה כלשהי של מתג כדי לשנות את כיוון זרימת הזרם במנוע, ובכך ליצור שדה מגנטי מסתובב.
במקרה של מנועי DC מוברש, הדבר מושג באמצעות שימוש במברשות ובקומוטטורים. עם זאת, עם מנועי DC ללא מברשות, במקום להשתמש במברשות קצרות חיים, חילופי הזרם והשדה המגנטי המסתובב כתוצאה מכך מושגים על ידי מתגים מוליכים למחצה כגון טרנזיסטורים דו-קוטביים או FETs. החיים הם לא בעיה גדולה.
תצורת סליל ומיתוג למנועי DC ללא מברשות
למנועי DC חסרי מברשת יש בדרך כלל שלושה סלילים. קצה אחד של שלושת הסלילים מחוברים יחדיו, כך שעל ידי חיבור הקצה השני של סליל אחד לחיוב והקצה השני של השני לשלילי, זרם זורם דרך שני הסלילים. שני מתגים מוליכים למחצה מחוברים לכל סליל, אחד לחיובי והשני לשלילי. זה נותן סך של שישה מתגים שבפתיחה וסגירה בסדר הנכון, גורמים למנוע להסתובב. התזמון של מיתוג זה נקבע על ידי כיוון הרוטור שזוהה על ידי חיישני הול.
במילים אחרות, הפעלה וכיבוי של מתגי מוליכים למחצה ברצף הנכון יוצרת שדה מגנטי מסתובב המסובב מנוע DC ללא מברשות. לכן, נדרש מעגל דרייבר לביצוע רצף שלבים אלה.
הרכב מעגל ההנעה של מנוע DC ללא מברשות
מעגל ההנעה מורכב מהרכיבים העיקריים הבאים.
חיישן מיקום סיבובי
חיישני הול לזיהוי קטבי N ו-S של מגנטי הרוטור.
מעגל זיהוי מיקום
מעגל הממיר את האות מחיישן הול לאות לוגי דיגיטלי.
מעגל לוגי
בהתבסס על האות מחיישן זיהוי מיקום הרוטור, המעגל מוציא רצף השולט בכיוון הזרם הזורם דרך כל סליל.
מעגל טרום נהג
מעגל הממיר אות ברצף לאות המשמש להפעלה וכיבוי של מתגי מוליכים למחצה.
מתג מוליכים למחצה
בדרך כלל נעשה שימוש בשישה מתגי מוליכים למחצה. הם נדלקים ומכבים על סמך אותות רצף כדי לאפשר לזרם לזרום דרך הסלילים הדרושים לסחרור המנוע.
כוח הנעה מנוע
נדרש ספק כוח כדי לספק זרם דרך סלילי המנוע ולהפעיל את מעגלי הלוגיקה והחיישנים.
בדרך זו, למרות שנדרש מעגל הנעה, למנועי DC ללא מברשות יש ביצועים גבוהים מכיוון שהם אינם סובלים מבעיות רעש ומבעיות חיים קצרות הקיימות במנועי DC מוברשים.
למידע נוסף על אופן השליטה במנועי DC ללא מברשות
מכיוון שהם אינם משתמשים בקומוטטורים ובמברשות, הנעת מנועי DC ללא מברשות דורשת בקרה אלקטרונית במקום שימוש במנגנון מכני, הנעשה באמצעות מעגל הנעה. מעגל ההנעה מורכב מחיישן מיקום סיבובי, מעגל זיהוי מיקום, מעגל לוגי, מעגל קדם הנעה, מתג מוליכים למחצה, וספק כוח להנעת מנוע. כל מי שעובד על בניית אלקטרוניקה המשלבת מנועי DC ללא מברשות צריך להבין לעומק מה כל אלמנט עושה. אנו מקווים שהמידע המופיע כאן מועיל לך.
