1Geri EMF Nedir?

Bir BLDC motorunun kalıcı mıknatıslı rotoru döndüğünde, manyetik alanı statör sargılarına göre hareket eder ve motor fazlarında bir gerilimi indükler.

Bu üretilen voltaj, Geri Elektromotor Kuvvet (Back-EMF veya BEMF) olarak adlandırılır.

Üç fazlı sensörsüz bir BLDC motorunda, geri EMF dalga şekli rotor pozisyonu ve motor hızı ile ilgili bilgileri içerir.

Geleneksel bir altı aşamalı sensörsüz BLDC sisteminde, iki motor fazı enerjikleştirilirken, üçüncü faz yüzer durumda bırakılır.

2Geri-EMF sıfır geçiş tespiti nasıl çalışır?

Temel süreç şöyle özetlenebilir:

Motor dönüşü → Geri-EMF üretimi → Sıfır geçiş algılama → Rotor pozisyonu tahmini → komutasyon

Her bir komutasyon sektörü sırasında, bir motor fazı aktif olarak çalıştırılmaz. Denetleyici bu yüzen fazı izler ve geri EMF'sinin referans seviyesini geçtiğini algılar.

Tipik bir altı basamaklı BLDC sistemi için, sıfır geçiş noktası bir sonraki komutasyon noktasıyla tanımlanmış bir elektrik ilişkisine sahiptir.denetleyici, uygun komutasyon zamanlamasını belirlemek için yaklaşık 30 derecelik bir elektrik gecikmesi kullanır..

Referans, motor nötr noktasını veya yaygın uygulamalarda yaklaşık olarak DC otobüs voltajının yarısını (Vbus/2) kullanarak belirlenebilir.

3Üçüncü Aşama Neden Yüzüyor?

Üç fazlı bir BLDC motoru üç sargıya sahiptir: U, V ve W.

Geleneksel altı aşamalı sensörsüz komütasyon dizisinde, iki faz çalıştırılır ve kalan faz elektrikle yüzer.

Yüzen faz, rotor konumunu doğrudan ölçmeden motor tarafından üretilen geri EMF'yi gözlemlemek için nispeten doğrudan bir yol sağlar.

Bu, geleneksel sensörsüz altı aşamalı BLDC kontrolü ile FOC tabanlı sensörsüz konum tahmini arasındaki temel farklılıklardan biridir.Bu yüzden geleneksel kayma fazlı sıfır geçiş tespiti doğrudan uygulanabilir değildir..

4Neden geri EMF algılama sıfır hızda çalışmıyor?

Bu, sensörsüz BLDC kontrolünün en önemli sınırlamalarından biridir.

Motor durduğunda, aslında geri EMF yok.

Motor hızı arttıkça, geri EMF daha güçlü ve tespit edilmesi daha kolaydır. Bu nedenle, denetleyici normalde rotor konumunu başlangıçta sadece geri EMF'den belirleyemez.

Algılayıcısız bir BLDC denetleyicisi, geri-EMF sinyali güvenilir konum algısı için yeterince güçlü olana kadar motoru hızlandırmak için tipik olarak açık döngü veya zorla başlatma dizisini kullanır.

Bu nedenle, sensörsüz bir BLDC sürücüsünü seçerken başlatma performansı kritik bir hususdur.

5Geri EMF algılama doğruluğunu etkileyen nedir?

Gerçek bir motor sisteminde, geri EMF dalga şekli tamamen temiz değildir.

Birkaç faktör tespiti etkileyebilir:

• PWM anahtarlama gürültüsü
  MOSFET köprüsünden yüksek frekanslı geçiş, algılanan faz voltajına gürültü getirebilir.
• İndüktif Zil
  Motor sarmaşası enduktansı ve geçiş geçişleri, komütasyon olaylarının etrafında voltaj zilini yaratabilir.
• Motor parametreleri
  Geri-EMF dalga şekli motor yapısına, sarma özelliklerine, hızına, yüküne ve diğer elektrik parametrelerine bağlıdır.
• Düşük Hızlı İşlem
  Düşük hızda, geri EMF genişliği ve eğimleri küçüktür, bu da sıfır geçiş tespitini daha zorlaştırır.
• EMI
  Kötü PCB düzeni, uzun motor telleri ve yüksek akımlı anahtarlama ek müdahale getirebilir.

Bu nedenle, güvenilir sensörsüz kontrol uygun sinyal filtreleme, gürültü reddetme, komutasyon zamanlaması ve başlatma kontrolü gerektirir.Mikroçip, sıfır geçiş tespiti için pratik zorluklar olarak PWM gürültüsünü ve endüktif zillemeyi tanımlar..

6JUYI Tech geri EMF algısını nasıl uyguluyor?

JUYI Tech, Hall sensörlerinin gerekmediği uygulamalar için tasarlanmış sensörsüz BLDC motor kontrol IC'leri ve sürücü kartları geliştirir.

JY03B Sensörsüz BLDC Motor Kontrol IC, çekirdek motor kontrol devresini, MOSFET kapı sürücüleri ve iç voltaj düzenlemesini entegre ederken, geri EMF algılama, faz algılama,Başlatma kontrolü, ve donanım tabanlı bir mimari ile koruma fonksiyonları.

JY03B'nin temel özellikleri şunlardır:

• Çalışma voltajı: 936 V DC
• Paket: SSOP-28
• Sensörsüz üç fazlı BLDC kontrolü
• PWM frekansı: 16 kHz
• Analog devre kontrolü: 0 ̊5 V
• Yüksek yan kapı tahrik: 600 mA'ya kadar
• Alt taraflı geçit sürücüsü: 800 mA'ya kadar
• Dış MOSFET güç aşaması
• MCU sabit yazılımı gerektirmeyen donanım tabanlı kontrol

Algılayıcısız bir BLDC motoru geliştiren mühendisler için, JY03B bu nedenle gerekli dış kontrol devrelerinin ve sabit yazılım geliştirme miktarını azaltabilir.

7. Neden Geri-EMF algılama BLDC Motor Sürücüler için Önemlidir?

Güvenilir bir geri EMF algısı doğrudan:

• Motoru çalıştır
• Değişim doğruluğu
• Hız sabitliği
• Çekici çıkış
• Verimlilik
• Motor gürültüsü
• Yüksek hızlı çalışma
• Yükle uyumluluk

Motor ve denetleyiciyi yanlış eşleştirmek, aşağıdakilere neden olabilir:

• Başlatma başarısızlığı
• Ters dönme
• Motor titreşimleri
• Senkronizasyon kaybı
• Aşırı akım
• MOSFET aşırı ısınması
• Kararsız hız

Bu nedenle, bir BLDC denetleyici seçimi sadece voltaj ve akım değerlerine dayanmamalıdır.

Sıkça Sorulan Sorular

S1. BLDC motorunda Geri EMF nedir?

Geri EMF, kalıcı mıknatıslı rotorun döndüğü zaman motor sargılarında indüklenen voltajdır. Sensörsüz BLDC kontrolünde rotor pozisyonu ve hızı hakkında yararlı bilgiler sağlar.

S2: Bir sensörsüz BLDC denetleyicisi rotor konumunu nasıl tespit eder?

Kontrolör, yüzen motor fazının geri EMF'ini izler ve sıfır kesişmesini tespit eder.

S3: Bir BLDC motoru tek başına Back-EMF algılamasını kullanabilir mi?

Normalde hayır. Sıfır hızda çok az veya hiç geri EMF yok.Bu nedenle sensörsüz bir denetleyici normalde güvenilir bir BEMF algılaması kullanılabilir hale gelmeden önce ilk başlangıç veya açık döngü komutasyon dizisine ihtiyaç duyar..

S4. BLDC motorunda sıfır geçiş algısı nedir?

Sıfır geçiş algılama, izlenen geri EMF'nin referans geçiş noktasına ulaştığını belirler.Bu olay rotor konumunu tahmin etmek ve bir sonraki komutasyon programlamak için kullanılır.

S5. Geri EMF algısı FOC ile aynı mı?

Geleneksel geri-EMF sıfır geçiş algısı genellikle sensörsüz altı adımlı BLDC komutasyonu ile ilişkilidir.Sensörsüz FOC, genellikle yüzme fazlı sıfır geçişine güvenmek yerine ölçülen voltajlar / akımlar ve bir motor modeli veya gözlemci kullanarak rotor konumunu tahmin eder..

En iyi sensörsüz BLDC denetleyicisi nedir?

Evrensel "en iyi" denetleyici yoktur. Doğru seçim motor gerilimine, akıma, hıza, başlatma yüküne, geri-EMF özelliklerine, kontrol gereksinimlerine, koruma işlevlerine,ve uygulama koşulları.

Sonuçlar

Geri EMF algılama, sensörsüz BLDC motor kontrolünün arkasındaki temel teknolojilerden biridir.Bir denetleyiciye, Hall sensörlerini kullanmak yerine motorun elektrik sinyalinden rotor konumunu tahmin etmesini sağlar., sistemi daha basit, daha kompakt ve potansiyel olarak daha uygun maliyetli hale getirir.

Bununla birlikte, başarılı sensörsüz işlem, sıfır kesişimi tespit etmekten daha fazlasına bağlıdır. Başlatma kontrolü, BEMF sinyali kalitesi, filtreleme, komutasyon zamanlaması, motor parametreleri, MOSFET seçimi,PCB düzenini ve uygulama yükünü göz önünde bulundurmak gerekir.

JUYI Tech'in JY03B sensörsüz BLDC motor kontrol IC'si, entegre bir donanım tabanlı çözüm yoluyla bu tür motor kontrol mimarisini basitleştirmek için tasarlanmıştır.JUYI Tech ayrıca motor eşleştirme ve sistem geliştirme için ilgili BLDC sürücü kartları ve uygulama desteği sağlarken.

Sensörsüz BLDC motor sürücüsü IC'yi mi arıyorsunuz? JUYI Tech'in JY03B/JY02A Sensörsüz BLDC Motor Kontrol IC'sini ve pratik motor kontrol çözümleri için JYQD serisi BLDC sürücü kartlarını keşfedin.