b. Cánh quạt
2.2.4.3. Điều khiển động cơ một chiều không chổi than
Việc điều khiển tốc độ động cơ BLDC dựa trên nguyên tắc cấp xung tuần tự cho các cuộn dây để tạo ra từ trường quay. Để thực hiện công việc này, ta dùng một bộ điều tốc có tên gọi ESC (Electronic Speed Controller), chức năng như một bộ biến tần biến đổi điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều 3 pha có tần số thay đổi được cung cấp cho động cơ. Để đảo chiều động cơ, ta chỉ cần đổi vị trí 2 trong 3 dây pha.
Có 2 phương pháp xác định vị trí của từ trường rotor so với các pha của cuộn dây stator:
+ Sử dụng cảm biến Hall.
+ Nhận biết xung điện bằng ESC.
Đối với phương pháp nhận biết xung điện bằng ESC, để tạo ra từ trường quay cùng pha với nam châm, ESC phải luôn biết được vị trí của nam châm vĩnh cửu và vận tốc của nó.
Khi rotor quay, cuộn dây của nam châm điện còn lại chưa có điện sẽ tương tác với từ trường của nam châm vĩnh cửu và phát sinh năng lượng giống như máy phát điện. ESC nhận biết xung điện phát sinh này và xung điện phản hồi. Điều khiển vận tốc của động cơ một chiều không chổi than bằng phương pháp cảm ứng dựa trên phát hiện thời điểm của mỗi pha trong khoảng thời gian giữa xung điện thế phát sinh và xung điện phản hồi. Mục đích là tìm thời điểm mà cả cuộn dây của nam châm điện không có điện và từ trường của nam châm vĩnh cửu cũng chưa làm cuộn dây phát điện. Đó là điểm nằm trong khoảng xung giữa xung điện thế phát sinh và xung điện phản hồi, lúc này ESC biết được vị trí của mỗi nam châm vĩnh cửu và sử dụng thông tin này để cấp điện cho nam châm điện đúng lúc tạo nên một từ trường quay sao cho các cặp của nam châm vĩnh cửu và nam châm điện đối diện nhau hoặc là đẩy nhau hoặc là hút nhau để động cơ quay.
Hình 2.72. Quá trình kích đóng 6 bước
Nếu ta cần nam châm quay nhanh hơn, ta sẽ tăng lực từ trường. Bằng cách tăng độ rộng xung (PWM), từ trường sẽ mạnh hơn và làm mô men xoắn tăng, rotor quay nhanh hơn. ESC tăng tần số cấp xung điện cho nam châm điện để đáp ứng đúng thời điểm cùng với sự tăng tốc của rotor. Do đó ESC phải tăng độ lớn của từ trường trước rồi tiếp theo phải tăng tần số xung.