موتورهای دی سی بدون جاروبک با استفاده از سنسور اثر هال (راه اندازی موتور براشلس با سنسور اثر هال)
پیکربندی تعویض جریان و PWM
در موتورهای براشلس برای تغییر و تعویض جریان از کلیدهای الکترونیکی استفاده می‌شود و به همین ترتیب موتور می‌چرخد.
در موتورهای براشلس تک فاز، معمولا ساختار switch ( کلید الکترونیکی )، به صورت یک ساختار H-bridge ( پل H ) می‌باشد و یک ساختار پل سه فاز، برای یک موتور سه فاز BLDC در شکل نشان داده شده است.
معمولا از کلیدهای high-side ( زود تغییر ) و با استفاده از نوسان پهنای پالس (PWM) برای کنترل موثر و آسان جریان شروع ( startup )، سرعت و گشتاور استفاده می‌شود. به طور کلی، افزایش فرکانس switch (فرکانس تعویض جریان )، باعث افزایش تلفات PWM می شود، هر چند کاهش آن موجب محدودیت پهنای باند سیستم و افزایش جریان های پالسی، در نقاطی که موجب تخریب یا از بین رفتن درایور موتور براشلس می‌شوند می‌شود.
قواعد چرخه تعویض الکترونیکی
موتور براشلس تک فاز
تعویض و جابجایی‌ها در موتور به بازخورد موقعیت موتور، برای فعال کردن سوییچ های متناظر ( که گشتاور بزرگتری حاصل شود ) بستگی دارد، راحت ترین راه بدست آوردن موقعیت درست روتور استفاده از سنسور است، اکثر سنسورهای موقعیت، سنسور اثر هال می‌باشد. موتورهای براشلس اکثرا دارای سنسورهای هال هستند، که بر روی استاتور ، انتهای قسمت غیر گردشی موتور نصب می‌شوند.
در شکل زیر، مدار درایور موتور تک فاز براشلس در مراحل یک چرخه‌ی تعویض، نشان داده شده است. آهنرباهای دائمی موتور در داخل استاتور قرارداده شده‌اند. یک سنسور موقعیت اثر هال (“a”) ، خارج از استاتور نصب شده که متناسب با نیروی مغناطیسی ولتاژ خروجی تغییر می‌کند ( فرض می‌کنیم قطب شمال N روتور خروجی سنسور را به ولتاژ بالا (HIGH) و قطب جنوب s روتور آن را به ولتاژ پایین LOW تغییر می‌دهد ). موقعی که خروجی سنسور HIGH می‌باشد SW1 و SW4 روشن هستند، در شکل a و b.
در این مرحله جریان ارمیچیر از OUT1 به OUT2 از داخل سیم پیچ استاتور حرکت کرده و قطب الکترومغناطیسی استاتور، به طور متناوب و مطابق سنسور عوض می‌شود. نیروی مغناطیسی حاصل از میدان مغناطیسی روتور و میدان الکترومغناطیس استاتور باعث چرخیدن روتور می‌شود، پس از 90 درجه چرخش روتور، خروجی سنسور هال به علت نزدیکی به قطب s معکوس می‌شود، SW2 و SW3 روشن شده و جریان معکوس از OUT2 به OUT1 حرکت می‌کند، (شکل d و c). قطب‌های معکوس شده استاتور، روتور را مجبور به ادامه حرکت در همان جهت می‌کنند.
در شکل زیر مثالی از سیگنال خروجی سنسور هال، با توجه به تغییرات switch ها و جریان آرمیچر نشان داده شده که باعث و علت آن ، کنترل PWM می‌باشد. سه پارامتر ولتاژ اعمالی، فرکانس تعویض اتصالات (Switching) و دوره‌ی PWM ، سه پارامتر کلیدی برای تعیین سرعت و گشتاور موتور هستند.
منبع: میکرودیزاینرالکترونیک
