điều khiển động cơ dc không cổ góp(brushless dc)

– Tỷ lệ công suất/ khối lượng máy ñiện cao.. – Tỷ lệ mômen/ quán tính lớn có thể tăng tốc nhanh.. – Được ñiều khiển bằng một bộ ñiều khiển với ñiện ngõ ra dạng xung vuông và cảm biến Hal

Nguyên lý

• Độ ng c ơ BLDC m ặ c dù có tên là “m ộ t chi ề u không ch ổ i than” nhưng

nó thu ộ c nhóm ñộ ng c ơ ñồ ng b ộ nam châm v ĩ nh c ử u

• Độ ng c ơ ñồ ng b ộ nam châm v ĩ nh c ử u là nhóm ñộ ng c ơ xoay chi ề u

ñồ ng b ộ (t ứ c là rotor quay cùng t ố c ñộ v ớ i t ừ trườ ng quay) có ph ầ n

c ả m là nam châm v ĩ nh c ử u

• Chia thành 2 lo ạ i ñộ ng c ơ d ự a vào d ạ ng sóng s ứ c ph ả n ñ i ệ n ñộ ng stator c ủ a ñộ ng c ơ

• EMF có d ạ ng hình thang quy ế t ñị nh ñể xác ñị nh m ộ t ñộ ng c ơ BLDC

ch ứ không ph ả i các y ế u t ố khác nh ư Hall sensor, b ộ chuy ể n m ạ ch

ñ i ệ n t ử (Electronic Commutator), v.v.

Đặ c ñ i ể m BLDC

• Ư u ñ i ể m:

– Mật ñộ từ thông khe hở không khí lớn

– Tỷ lệ công suất/ khối lượng máy ñiện cao

– Tỷ lệ mômen/ quán tính lớn (có thể tăng tốc nhanh)

– Được ñiều khiển bằng một bộ ñiều khiển với ñiện ngõ ra dạng xung vuông và

cảm biến Hall ñược ñặt bên trong ñộng cơ ñể xác ñịnh vị trí rotor
không tự ñổi chiều dòng ñiện như ñộng cơ DC thông thường

– nam châm sắt từ dễ từ hóa nhưng khả năng tích từ không cao, dễ bị khử từ và

ñặc tính từ của nam châm bị giảm khi tăng nhiệt ñộ Nhưng với loại nam châm

hiếm như hiện nay thì nhược ñiểm này ñã ñược cải thiện ñáng kể

dây ñộng cơ xoay chiều 3 pha thông

thường, sự khác biệt này tạo nên sức

Nam châm ñượ c ñặ t trên rotor c ủ a ñộ ng c ơ BLDC: (a,b,c) nam châm dán b ề m ặ t ngoài, (d,e,f,g) nam châm ñặ t bên trong rotor.

Brushless DC Motor

100

N S

R

B r

r

g g

b

b G

PH ƯƠ NG PHÁP Đ I Ề U KHI Ể N

PH ƯƠ NG PHÁP Đ I Ề U KHI Ể N

PWM1H

PWM1L

3 Phase BLDC

PWM1H

PWM1L

3 Phase BLDC

PWM1H

PWM1L

3 Phase BLDC

Qu ỹ ñạ o t ừ thông stator khi không t ả i và có t ả i

th ể dùng cho khóa trên,

khóa d ướ i hay ñồ ng th ờ i

c ả hai khóa trên và dướ i

cùng lúc

Hall Effect Sensors

PWM1L

EMF h ồ i ti ế p v/s Hall sensors

Back EMF

Hall sensor

Đ I Ề U KHI Ể N VÒNG KÍN

ĐỘ NG C Ơ BLDC

B Ộ ĐIỀ U KHI Ể N PI(D)

• P roportional- I ntegral- D ifferential

• S et P oint - P rocess V ariable = E rror

• C ontrol V ariable = Output

• CV = P e + I ∫ e dt + D de/dt

Hall Sensor

Ud

PID s ố

• Up(T) = Kp * Error(T)

• Ui(T) = Ki * Error(T) + Ui(T-1)

• Ud(T) = Kd * (Error(T) – Error(T-1))

Voltage(T) = Up(T) + Ui(T) + Ud(T)

Kp * Error

Ki * ∫ Error dt

Kd *

dError dt

Optional Digital PID

Sai số gần nhất

Sai số ít nhất

Ngõ ra b ộ ñiề u khi ể n (T) = Ngõ ra b ộ ñiề u khi ể n (T – 1)

Ứ NG D Ụ NG

• Đ i ề u khi ể n ñ óng ng ắ t có ñộ chính xác cao, môi tr ườ ng d ễ cháy n ổ , không ñ u ợ c b ả o trì thườ ng xuyên.

• Giao thông v ậ n t ả i.

• Gi ả i trí.