రెక్టిఫైయర్ నియంత్రణ

ఇంజిన్ పేరులో "వాల్వ్" అనే పదం "వాల్వ్" అనే పదం నుండి వచ్చింది, అంటే సెమీకండక్టర్ స్విచ్. అందువలన, సూత్రప్రాయంగా, దాని ఆపరేషన్ మోడ్ నియంత్రిత సెమీకండక్టర్ స్విచ్‌ల ప్రత్యేక కన్వర్టర్ ద్వారా నియంత్రించబడితే డ్రైవ్‌ను వాల్వ్ డ్రైవ్ అని పిలుస్తారు.

వాల్వ్ డ్రైవ్ అనేది రోటర్‌పై శాశ్వత అయస్కాంతాలతో కూడిన సింక్రోనస్ మెషీన్‌తో కూడిన ఎలక్ట్రోమెకానికల్ సిస్టమ్ మరియు ఆటోమేటిక్ సెన్సార్-ఆధారిత నియంత్రణ వ్యవస్థతో ఎలక్ట్రానిక్ కమ్యుటేటర్ (స్టేటర్ వైండింగ్‌లకు శక్తినిస్తుంది) కలిగి ఉంటుంది.

అసమకాలిక మోటార్లు లేదా DC యంత్రాలు సాంప్రదాయకంగా వ్యవస్థాపించబడిన సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క అనేక రంగాలలో, అయస్కాంత పదార్థాలు చౌకగా మారడం మరియు సెమీకండక్టర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు నియంత్రణ వ్యవస్థల ఆధారం చాలా వేగంగా అభివృద్ధి చెందడం వలన నేడు ఖచ్చితంగా వాల్వ్ మోటార్లు కనుగొనవచ్చు.

శాశ్వత మాగ్నెట్ రోటర్ సింక్రోనస్ మోటార్లు అనేక ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి:

• బ్రష్‌లను సేకరించడానికి పరికరం లేదు, కాబట్టి మోటారు వనరు పొడవుగా ఉంటుంది మరియు స్లైడింగ్ పరిచయాలతో ఉన్న యంత్రాల కంటే దాని విశ్వసనీయత ఎక్కువగా ఉంటుంది, అదనంగా, ఆపరేటింగ్ విప్లవాల పరిధి ఎక్కువగా ఉంటుంది;

• వైండింగ్ల సరఫరా వోల్టేజీల విస్తృత శ్రేణి; ముఖ్యమైన టార్క్ ఓవర్లోడ్ అనుమతించబడుతుంది - 5 సార్లు కంటే ఎక్కువ;

• క్షణం యొక్క అధిక డైనమిక్స్;

• తక్కువ విప్లవాల వద్ద టార్క్ యొక్క సంరక్షణతో లేదా అధిక విప్లవాల వద్ద శక్తిని సంరక్షించడంతో వేగాన్ని సర్దుబాటు చేయడం సాధ్యపడుతుంది;

• 90% కంటే ఎక్కువ సామర్థ్యం;

• కనిష్ట నిష్క్రియ నష్టాలు;

• బరువు మరియు పరిమాణం యొక్క చిన్న లక్షణాలు.

నియోడైమియం-ఐరన్-బోరాన్ అయస్కాంతాలు 0.8 T క్రమం యొక్క గ్యాప్‌లో పూర్తిగా ఇండక్షన్‌ను సృష్టించగలవు, అంటే, అసమకాలిక యంత్రాల స్థాయిలో, మరియు అటువంటి రోటర్‌లో ప్రధాన విద్యుదయస్కాంత నష్టాలు లేవు. దీని అర్థం రోటర్పై లైన్ లోడ్ మొత్తం నష్టాలను పెంచకుండా పెంచవచ్చు.

ఇది అధిక ఎలక్ట్రోమెకానికల్ సామర్థ్యానికి కారణం. వాల్వ్ ఇంజన్లు ఇండక్షన్ మోటార్లు వంటి ఇతర బ్రష్ లేని యంత్రాలతో పోలిస్తే. అదే కారణంగా, వాల్వ్ మోటార్లు ఇప్పుడు ప్రముఖ విదేశీ మరియు దేశీయ తయారీదారుల కేటలాగ్లలో విలువైన స్థానాన్ని ఆక్రమించాయి.

శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటారుపై ఇన్వర్టర్ స్విచ్‌ల నియంత్రణ సాంప్రదాయకంగా దాని రోటర్ స్థానం యొక్క విధిగా చేయబడుతుంది. ఈ విధంగా సాధించిన అధిక పనితీరు లక్షణాలు ఆటోమేషన్ సిస్టమ్‌లు, మెషిన్ టూల్స్, రోబోట్‌లు, మానిప్యులేటర్‌లు, కోఆర్డినేట్ పరికరాలు, ప్రాసెసింగ్ మరియు అసెంబ్లీ లైన్‌లు, గైడెన్స్ మరియు ట్రాకింగ్ సిస్టమ్‌లు, ఏవియేషన్, మెడిసిన్, ట్రాన్స్‌పోర్ట్ మొదలైన వాటి కోసం చిన్న మరియు మధ్యస్థ శక్తి పరిధిలో వాల్వ్ యాక్చుయేషన్‌ను చాలా ఆశాజనకంగా చేస్తాయి. . .g

ప్రత్యేకించి, పట్టణ విద్యుత్ రవాణా కోసం 100 kW కంటే ఎక్కువ శక్తి కలిగిన ట్రాక్షన్ డిస్క్ వాల్వ్ మోటార్లు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. ఇక్కడ, నియోడైమియం-ఇనుము-బోరాన్ అయస్కాంతాలు మిశ్రమ సంకలితాలతో ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి బలవంతపు శక్తిని పెంచుతాయి మరియు అయస్కాంతాల యొక్క ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతను 170 ° C కి పెంచుతాయి, తద్వారా మోటారు స్వల్పకాలిక ఐదు రెట్లు కరెంట్ మరియు టార్క్ ఓవర్‌లోడ్‌లను సులభంగా తట్టుకోగలదు.

జలాంతర్గాములు, భూమి మరియు విమానాల కోసం స్టీరింగ్ డ్రైవ్‌లు, చక్రాల మోటార్లు, వాషింగ్ మెషీన్లు-వాల్వ్ మోటార్లు నేడు చాలా ప్రదేశాలలో ఉపయోగకరమైన అనువర్తనాలను కనుగొంటాయి.

వాల్వ్ మోటార్లు రెండు రకాలు: డైరెక్ట్ కరెంట్ (BLDC - బ్రష్‌లెస్ DC) మరియు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (PMAC - శాశ్వత మాగ్నెట్ AC). DC మోటార్‌లలో, రోటర్ అయస్కాంతాలు మరియు స్టేటర్ వైండింగ్‌ల అమరిక కారణంగా వైండింగ్‌లలో భ్రమణ ట్రాపెజోయిడల్ EMF ఏర్పడుతుంది.AC మోటార్‌లలో, భ్రమణ యొక్క ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ సైనూసోయిడల్‌గా ఉంటుంది. BLDC (డైరెక్ట్ కరెంట్) - ఈ ఆర్టికల్లో మనం చాలా సాధారణమైన బ్రష్లెస్ మోటార్ నియంత్రణ గురించి మాట్లాడుతాము.

DC వాల్వ్ మోటార్ మరియు దాని నియంత్రణ సూత్రం BLDC మోటార్లు సెమీకండక్టర్ స్విచ్ ఉనికిని కలిగి ఉంటాయి, ఇది బ్రష్-కలెక్టింగ్ బ్లాక్‌కు బదులుగా పనిచేస్తుంది. DC యంత్రాలు స్టేటర్ వైండింగ్ మరియు మాగ్నెటిక్ రోటర్‌తో.

వాల్వ్ మోటార్ కమ్యుటేటర్ యొక్క స్విచింగ్ రోటర్ యొక్క ప్రస్తుత స్థానం (రోటర్ యొక్క స్థానం మీద ఆధారపడి) ఆధారపడి జరుగుతుంది. చాలా తరచుగా, స్టేటర్ వైండింగ్ మూడు-దశలు, స్టార్-కనెక్ట్ చేయబడిన ఇండక్షన్ మోటారు వలె ఉంటుంది మరియు శాశ్వత మాగ్నెట్ రోటర్ నిర్మాణం భిన్నంగా ఉంటుంది.

స్టేటర్ మరియు రోటర్ యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహాల పరస్పర చర్య ఫలితంగా BLDC లో డ్రైవింగ్ క్షణం ఏర్పడుతుంది: స్టేటర్ యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహం అన్ని సమయాలలో రోటర్‌ను శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహం అటువంటి స్థితిలో తిప్పుతుంది. దానిపై ఇన్స్టాల్ చేయబడినది స్టేటర్ యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహంతో దిశలో సమానంగా ఉంటుంది.

అదే విధంగా, భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం దిక్సూచి సూదిని నిర్దేశిస్తుంది-ఇది "క్షేత్రం పొడవునా" విప్పుతుంది. రోటర్ పొజిషన్ సెన్సార్ ప్రవాహాల మధ్య కోణాన్ని 90 ± 30 ° స్థాయిలో స్థిరంగా ఉంచడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది, ఈ స్థితిలో టార్క్ గరిష్టంగా ఉంటుంది.

BLDC స్టేటర్ వైండింగ్ పవర్ సప్లై సెమీకండక్టర్ స్విచ్ అనేది మూడు ఆపరేటింగ్ దశల వోల్టేజ్‌లు లేదా కరెంట్‌లను మార్చడానికి హార్డ్ 120 ° అల్గోరిథంతో నియంత్రిత సెమీకండక్టర్ కన్వర్టర్.

పునరుత్పత్తి బ్రేకింగ్ అవకాశంతో కన్వర్టర్ యొక్క పవర్ సెక్షన్ యొక్క ఫంక్షనల్ రేఖాచిత్రం యొక్క ఉదాహరణ పై చిత్రంలో చూపబడింది. ఇక్కడ, అవుట్‌పుట్ యొక్క వ్యాప్తి-పల్స్ మాడ్యులేషన్‌తో ఇన్వర్టర్ చేర్చబడింది IGBT ట్రాన్సిస్టర్లు, మరియు వ్యాప్తికి ధన్యవాదాలు సర్దుబాటు చేయబడింది పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ ఇంటర్మీడియట్ DC లింక్‌పై.

ప్రాథమికంగా, ఈ ప్రయోజనం కోసం, థైరిస్టర్ ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్లు అటానమస్ వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్ ఇన్వర్టర్‌తో పవర్ కంట్రోల్ మరియు ట్రాన్సిస్టర్ ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్లు అటానమస్ వోల్టేజ్ ఇన్వర్టర్‌తో PWM మోడ్‌లో లేదా అవుట్‌పుట్ కరెంట్ యొక్క రిలే రెగ్యులేషన్‌తో నియంత్రించబడతాయి.

ఫలితంగా, మోటారు యొక్క ఎలక్ట్రోమెకానికల్ లక్షణాలు మాగ్నెటోఎలెక్ట్రిక్ లేదా స్వతంత్ర ఉత్తేజితంతో సాంప్రదాయ DC యంత్రాల మాదిరిగానే ఉంటాయి, అందుకే BLDC నియంత్రణ వ్యవస్థలు రోటర్ విప్లవాలు మరియు ప్రస్తుత లూప్‌లతో DC డ్రైవ్ యొక్క స్లేవ్ కోఆర్డినేట్ నియంత్రణ యొక్క శాస్త్రీయ సూత్రం ప్రకారం నిర్మించబడ్డాయి. స్టేటర్.

కమ్యుటేటర్ యొక్క సరైన ఆపరేషన్ కోసం, పోల్ మోటార్‌తో కూడిన కెపాసిటివ్ లేదా ఇండక్టివ్ డిస్‌క్రీట్ సెన్సార్‌ను సెన్సార్ లేదా సిస్టమ్‌గా ఉపయోగించవచ్చు. శాశ్వత అయస్కాంతాలతో హాల్ ఎఫెక్ట్ సెన్సార్ల ఆధారంగా.

అయినప్పటికీ, సెన్సార్ యొక్క ఉనికి తరచుగా యంత్రం యొక్క మొత్తం రూపకల్పనను క్లిష్టతరం చేస్తుంది మరియు కొన్ని అనువర్తనాల్లో రోటర్ స్థానం సెన్సార్ అస్సలు వ్యవస్థాపించబడదు. అందువలన, ఆచరణలో, వారు తరచుగా "సెన్సార్లెస్" నియంత్రణ వ్యవస్థల వినియోగాన్ని ఆశ్రయిస్తారు. సెన్సార్‌లెస్ నియంత్రణ అల్గోరిథం ఇన్వర్టర్ టెర్మినల్స్ నుండి నేరుగా డేటా విశ్లేషణ మరియు రోటర్ లేదా విద్యుత్ సరఫరా యొక్క ప్రస్తుత ఫ్రీక్వెన్సీపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన సెన్సార్‌లెస్ అల్గోరిథం మోటారు యొక్క దశలలో ఒకదానికి EMF ను లెక్కించడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది ప్రస్తుతానికి విద్యుత్ సరఫరా నుండి డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడింది. సున్నా ద్వారా ఆఫ్ ఫేజ్ యొక్క EMF పరివర్తన స్థిరంగా ఉంటుంది, 90 ° యొక్క షిఫ్ట్ నిర్ణయించబడుతుంది, తదుపరి ప్రస్తుత పల్స్ మధ్యలో పడిపోయే క్షణం లెక్కించబడుతుంది. ఈ పద్ధతి యొక్క ప్రయోజనం దాని సరళత, కానీ నష్టాలు కూడా ఉన్నాయి: తక్కువ వేగంతో, సున్నా క్రాసింగ్ యొక్క క్షణాన్ని గుర్తించడం చాలా కష్టం; క్షీణత స్థిరమైన భ్రమణ వేగంతో మాత్రమే ఖచ్చితమైనదిగా ఉంటుంది.

ఇంతలో, మరింత ఖచ్చితమైన నియంత్రణ కోసం, రోటర్ యొక్క స్థానాన్ని అంచనా వేయడానికి సంక్లిష్ట పద్ధతులు ఉపయోగించబడతాయి: దశల ఫ్లక్స్ యొక్క కనెక్షన్ ప్రకారం, వైండింగ్స్ యొక్క EMF యొక్క మూడవ హార్మోనిక్ ప్రకారం, ఇండక్టెన్స్లో మార్పుల ప్రకారం దశ మూసివేతలు.

స్ట్రీమింగ్ కనెక్షన్‌లను పర్యవేక్షించే ఉదాహరణను పరిగణించండి. మోటారు దీర్ఘచతురస్రాకార వోల్టేజ్ పల్స్‌తో సరఫరా చేయబడినప్పుడు BLDC టార్క్ అలలు 25%కి చేరుకుంటాయి, ఫలితంగా అసమాన భ్రమణానికి దారి తీస్తుంది, దిగువ వేగ నియంత్రణ పరిమితిని సృష్టిస్తుంది. అందువల్ల, క్లోజ్డ్ కంట్రోల్ లూప్‌ల ద్వారా స్టేటర్ దశల్లో చదరపు ఆకారానికి దగ్గరగా ఉన్న ప్రవాహాలు ఏర్పడతాయి.