มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านเป็นมอเตอร์กระแสตรงที่ไม่ต้องใช้แปรงที่ใช้ในมอเตอร์กระแสตรงแบบแปรงถ่านแบบดั้งเดิม
เมื่อเทียบกับมอเตอร์กระแสตรงแบบแปรงถ่านมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่านมีข้อดีสองประการดังต่อไปนี้
อายุการใช้งานยาวนานและความถี่ในการบํารุงรักษาต่ํา
ไม่มีเสียงรบกวน
แปรงที่ใช้ในมอเตอร์กระแสตรงแบบแปรงจะสัมผัสกับตัวสับเปลี่ยนอย่างต่อเนื่อง จําเป็นต้องเปลี่ยนเป็นประจําเนื่องจากการหมุนของมอเตอร์ทําให้แปรงและตัวสับเปลี่ยนสึกหรอเมื่อเวลาผ่านไป อายุการใช้งานสั้นและข้อกําหนดการบํารุงรักษาที่เกี่ยวข้องเป็นข้อเสียของมอเตอร์ดังกล่าว ในทางตรงกันข้ามเนื่องจากมอเตอร์ BLDC ไม่ได้ใช้เครื่องสับเปลี่ยนและแปรงแบบสิ้นเปลืองเหล่านี้จึงมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและได้รับการดูแลน้อยกว่ามาก ดังนั้นความถี่ในการใช้มอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่านจึงสูงขึ้นเรื่อย ๆ
ความจริงที่ว่ามอเตอร์กระแสตรงแบบไม่มีแปรงถ่านไม่ได้ใช้สับเปลี่ยนและแปรงก็หมายความว่าเสียงรบกวนทางไฟฟ้าและอะคูสติกที่เกิดจากการสัมผัสระหว่างส่วนประกอบเหล่านี้จะถูกกําจัดออกไป ดังนั้นมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านจึงทํางานอย่างเงียบ ๆ
มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านใช้ที่ไหน?
มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านให้การทํางานที่เงียบอายุการใช้งานยาวนานและการบํารุงรักษาต่ําและสามารถใช้งานได้หลากหลาย ตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ เครื่องใช้ในบ้านเช่นเครื่องปรับอากาศเครื่องฟอกอากาศและตู้เย็น
มอเตอร์เหล่านี้ยังใช้ในอุปกรณ์เชิงพาณิชย์ที่หลากหลายรวมถึงเครื่องพิมพ์อุตสาหกรรมเครื่องจําหน่ายเครื่องจําหน่ายเครื่องทําน้ําอุ่นและโปรเจคเตอร์ นอกเหนือจากการใช้งานอื่น ๆ เช่นยานยนต์และเครื่องจักรอุตสาหกรรมขนาดใหญ่มอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่านได้กลายเป็นส่วนสําคัญในชีวิตของเรา
มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านจําเป็นต้องมีวงจรขับหรือไม่?
ดังที่ได้กล่าวมาแล้วจําเป็นต้องมีการควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ BLDC มากกว่าการควบคุมเชิงกล เหตุผลนี้สามารถอธิบายได้จากความแตกต่างในการสร้างสนามแม่เหล็กหมุนในมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านจากมอเตอร์อื่น ๆ
เพื่อให้มอเตอร์หมุนคุณต้องเปลี่ยนทิศทางของกระแสที่ไหลผ่านขดลวดมอเตอร์และสร้างสนามแม่เหล็กหมุน ในขณะที่มอเตอร์เหนี่ยวนําและมอเตอร์อื่น ๆ ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงาน AC สามารถใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ได้มอเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วย DC ต้องการสวิตช์บางรูปแบบเพื่อเปลี่ยนทิศทางของกระแสในมอเตอร์จึงสร้างสนามแม่เหล็กหมุนได้
ในกรณีของมอเตอร์กระแสตรงแบบแปรงฟันสิ่งนี้ทําได้โดยการใช้แปรงและตัวสับเปลี่ยน อย่างไรก็ตามด้วยมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่านแทนที่จะใช้แปรงอายุสั้นการสลับของกระแสและสนามแม่เหล็กหมุนที่ตามมานั้นทําได้โดยสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์เช่นทรานซิสเตอร์สองขั้วหรือ FETs ชีวิตไม่ใช่ปัญหาใหญ่
การกําหนดค่าคอยล์และการสลับสําหรับมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน
มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านโดยทั่วไปมีสามขดลวด ปลายด้านหนึ่งของขดลวดทั้งสามเชื่อมต่อกันดังนั้นโดยการเชื่อมต่อปลายอีกด้านของขดลวดหนึ่งเข้ากับขั้วบวกและปลายอีกด้านหนึ่งของอีกด้านกับขั้วลบกระแสจะไหลผ่านขดลวดทั้งสอง สวิตช์เซมิคอนดักเตอร์สองตัวเชื่อมต่อกับขดลวดแต่ละตัวสวิตช์หนึ่งตัวหนึ่งเป็นขั้วบวกและอีกอันหนึ่งเป็นลบ สิ่งนี้ให้สวิตช์ทั้งหมดหกตัวที่เมื่อเปิดและปิดตามลําดับที่ถูกต้องจะทําให้มอเตอร์หมุน ระยะเวลาของการสลับนี้จะถูกกําหนดโดยการวางแนวโรเตอร์ที่ตรวจพบโดยเซ็นเซอร์ฮอลล์
กล่าวอีกนัยหนึ่งการเปิดและปิดสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์ในลําดับที่ถูกต้องจะสร้างสนามแม่เหล็กหมุนที่หมุนมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน ดังนั้นวงจรไดรเวอร์จะต้องดําเนินการตามลําดับขั้นตอนเหล่านี้
องค์ประกอบของวงจรขับเคลื่อนมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน
วงจรขับเคลื่อนประกอบด้วยส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้
เซ็นเซอร์ตําแหน่งโรตารี่
เซ็นเซอร์แบบฮอลล์สําหรับตรวจจับขั้ว N และ S ของแม่เหล็กโรเตอร์
วงจรตรวจจับตําแหน่ง
วงจรที่แปลงสัญญาณจากเซ็นเซอร์ Hall เป็นสัญญาณลอจิกดิจิตอล
วงจรลอจิก
ขึ้นอยู่กับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ตรวจจับตําแหน่งโรเตอร์วงจรจะออกลําดับที่ควบคุมทิศทางของกระแสที่ไหลผ่านขดลวดแต่ละอัน
วงจรก่อนไดรเวอร์
วงจรที่แปลงสัญญาณตามลําดับเป็นสัญญาณที่ใช้ในการเปิดและปิดสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์
สวิตช์เซมิคอนดักเตอร์
โดยทั่วไปจะใช้สวิตช์เซมิคอนดักเตอร์หกตัว พวกเขาเปิดและปิดตามสัญญาณการจัดลําดับเพื่อให้กระแสไหลผ่านขดลวดที่จําเป็นในการหมุนมอเตอร์
กําลังขับมอเตอร์
จําเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟเพื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดมอเตอร์และเพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรลอจิกและเซ็นเซอร์
ด้วยวิธีนี้แม้ว่าจะต้องใช้วงจรขับเคลื่อน แต่มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านก็มีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากไม่ประสบปัญหาเสียงรบกวนและอายุการใช้งานสั้นของมอเตอร์กระแสตรงแบบแปรง
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการควบคุมมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน
เนื่องจากไม่ได้ใช้สับเปลี่ยนและแปรงการขับเคลื่อนมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่านจึงต้องการการควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์แทนที่จะใช้กลไกเชิงกลซึ่งทําโดยใช้วงจรขับเคลื่อน วงจรขับเคลื่อนประกอบด้วยเซ็นเซอร์ตําแหน่งหมุนวงจรตรวจจับตําแหน่งวงจรลอจิกวงจรก่อนไดรฟ์สวิตช์เซมิคอนดักเตอร์และแหล่งจ่ายไฟมอเตอร์ไดรฟ์ ทุกคนที่ทํางานเกี่ยวกับการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่รวมมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านจําเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับสิ่งที่แต่ละองค์ประกอบทํา เราหวังว่าข้อมูลที่ให้ไว้ที่นี่จะเป็นประโยชน์กับคุณ
