ریکٹیفائر کنٹرول

انجن کے نام میں لفظ «والو» لفظ «والو» سے آیا ہے، جس کا مطلب ہے سیمی کنڈکٹر سوئچ۔ اس طرح، اصولی طور پر، ڈرائیو کو والو ڈرائیو کہا جا سکتا ہے اگر اس کے آپریشن کے موڈ کو کنٹرول شدہ سیمی کنڈکٹر سوئچ کے خصوصی کنورٹر سے کنٹرول کیا جائے۔

والو ڈرائیو بذات خود ایک الیکٹرو مکینیکل سسٹم ہے جس میں روٹر پر مستقل میگنےٹ کے ساتھ ایک ہم وقت ساز مشین اور ایک خودکار سینسر پر مبنی کنٹرول سسٹم کے ساتھ ایک الیکٹرانک کمیوٹیٹر (جو سٹیٹر وائنڈنگز کو طاقت دیتا ہے) پر مشتمل ہوتا ہے۔

ٹیکنالوجی کے ان بہت سے شعبوں میں جہاں غیر مطابقت پذیر موٹرز یا ڈی سی مشینیں روایتی طور پر نصب کی گئی ہیں، آج ٹھیک ٹھیک والو موٹرز کو اکثر پایا جا سکتا ہے کیونکہ مقناطیسی مواد سستا ہو جاتا ہے اور سیمی کنڈکٹر الیکٹرانکس اور کنٹرول سسٹم کی بنیاد بہت تیزی سے تیار ہوتی ہے۔

مستقل مقناطیس روٹر ہم وقت ساز موٹرز کے بہت سے فوائد ہیں:

• برش جمع کرنے کے لیے کوئی ڈیوائس نہیں ہے، اس لیے موٹر ریسورس لمبا ہے اور اس کی وشوسنییتا سلائیڈنگ کنیکٹس والی مشینوں سے زیادہ ہے، اس کے علاوہ، آپریٹنگ ریوولیشنز کی حد زیادہ ہے۔

• وائنڈنگز کی سپلائی وولٹیجز کی ایک وسیع رینج؛ اہم ٹارک اوورلوڈ کی اجازت ہے - 5 بار سے زیادہ؛

• لمحے کی اعلی حرکیات؛

• کم انقلابوں پر ٹارک کے تحفظ کے ساتھ یا اعلی انقلابات پر طاقت کے تحفظ کے ساتھ رفتار کو ایڈجسٹ کرنا ممکن ہے۔

• 90٪ سے زیادہ کارکردگی؛

• کم سے کم بیکار نقصانات؛

• وزن اور سائز کی چھوٹی خصوصیات۔

نیوڈیمیم-آئرن بوران میگنےٹ 0.8 T کے آرڈر کے خلا میں، یعنی غیر مطابقت پذیر مشینوں کی سطح پر ایک انڈکشن بنانے کی پوری صلاحیت رکھتے ہیں، اور اس طرح کے روٹر میں اہم برقی مقناطیسی نقصانات غائب ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ روٹر پر لائن لوڈ کو کل نقصانات میں اضافہ کیے بغیر بڑھایا جا سکتا ہے۔

یہ اعلی الیکٹرو مکینیکل کارکردگی کی وجہ ہے۔ والو انجن دیگر برش لیس مشینوں جیسے انڈکشن موٹرز کے مقابلے۔ اسی وجہ سے، والو موٹرز اب معروف غیر ملکی اور گھریلو مینوفیکچررز کے کیٹلاگ میں ایک قابل مقام رکھتی ہیں۔

ایک مستقل مقناطیس موٹر پر انورٹر سوئچز کا کنٹرول روایتی طور پر اس کی روٹر پوزیشن کے فنکشن کے طور پر کیا جاتا ہے۔ اس طرح حاصل کی گئی اعلیٰ کارکردگی کی خصوصیات آٹومیشن سسٹمز، مشین ٹولز، روبوٹس، ہیرا پھیری، کوآرڈینیٹ ڈیوائسز، پروسیسنگ اور اسمبلی لائنز، گائیڈنس اور ٹریکنگ سسٹمز، ہوا بازی، ادویات، ٹرانسپورٹ وغیرہ کے لیے چھوٹے اور درمیانے درجے کی پاور رینج میں والو کے عمل کو بہت امید افزا بناتی ہیں۔ . .g

خاص طور پر، 100 کلو واٹ سے زیادہ کی طاقت والی کرشن ڈسک والو موٹرز شہری برقی نقل و حمل کے لیے تیار کی جاتی ہیں۔ یہاں، نیوڈیمیم-آئرن-بوران میگنےٹس کو ملاوٹ کرنے والی اضافی چیزوں کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے جو زبردستی قوت کو بڑھاتے ہیں اور میگنےٹ کے آپریٹنگ درجہ حرارت کو 170 ° C تک بڑھاتے ہیں، تاکہ موٹر آسانی سے مختصر مدت کے پانچ گنا کرنٹ اور ٹارک اوورلوڈز کو برداشت کر سکے۔

آبدوزوں، زمینی اور ہوائی جہازوں، پہیوں کی موٹروں، واشنگ مشینوں کے لیے اسٹیئرنگ ڈرائیوز — والو موٹرز آج بہت سی جگہوں پر مفید ایپلی کیشنز تلاش کرتی ہیں۔

والو موٹرز دو قسم کی ہوتی ہیں: ڈائریکٹ کرنٹ (BLDC — برش لیس DC) اور الٹرنیٹنگ کرنٹ (PMAC — مستقل مقناطیس AC)۔ DC موٹرز میں، وائنڈنگز میں گردش کا trapezoidal EMF روٹر میگنےٹ اور سٹیٹر وائنڈنگز کی ترتیب کی وجہ سے ہوتا ہے۔ AC موٹرز میں، گردش کی الیکٹرو موٹیو فورس سائنوسائیڈل ہوتی ہے۔ اس مضمون میں ہم ایک عام قسم کی برش لیس موٹر - BLDC (براہ راست کرنٹ) کے کنٹرول کے بارے میں بات کریں گے۔

DC والو موٹر اور اس کے کنٹرول کے اصول BLDC موٹرز کو ایک سیمی کنڈکٹر سوئچ کی موجودگی سے پہچانا جاتا ہے جو برش جمع کرنے والے بلاک کے بجائے کام کرتا ہے جس کی خصوصیت ہے۔ ڈی سی مشینیں سٹیٹر سمیٹ اور مقناطیسی روٹر کے ساتھ۔

والو موٹر کمیوٹیٹر کی سوئچنگ روٹر کی موجودہ پوزیشن (روٹر کی پوزیشن پر منحصر) کے لحاظ سے ہوتی ہے۔ اکثر، سٹیٹر وائنڈنگ تین فیز کی ہوتی ہے، جو کہ ستارے سے منسلک انڈکشن موٹر کی ہوتی ہے، اور مستقل مقناطیس روٹر کی تعمیر مختلف ہو سکتی ہے۔

بی ایل ڈی سی میں ڈرائیونگ کا لمحہ سٹیٹر اور روٹر کے مقناطیسی بہاؤ کے تعامل کے نتیجے میں بنتا ہے: سٹیٹر کا مقناطیسی بہاؤ ہر وقت روٹر کو اس پوزیشن میں گھماتا رہتا ہے کہ مستقل مقناطیس کا مقناطیسی بہاؤ اس پر نصب سٹیٹر کے مقناطیسی بہاؤ کی سمت میں موافق ہے۔

اسی طرح، زمین کا مقناطیسی میدان کمپاس کی سوئی کو سمت دیتا ہے - یہ اسے "میدان کے ساتھ" کھولتا ہے۔ روٹر پوزیشن سینسر آپ کو بہاؤ کے درمیان زاویہ کو 90 ± 30 ° کی سطح پر مستقل رکھنے کی اجازت دیتا ہے، اس پوزیشن میں ٹارک زیادہ سے زیادہ ہے۔

BLDC سٹیٹر وائنڈنگ پاور سپلائی سیمی کنڈکٹر سوئچ ایک کنٹرول شدہ سیمی کنڈکٹر کنورٹر ہے جس میں تین آپریٹنگ مراحل کے وولٹیجز یا کرنٹ کو سوئچ کرنے کے لیے سخت 120 ° الگورتھم ہے۔

کنورٹر کے پاور سیکشن کے فنکشنل ڈایاگرام کی ایک مثال جس میں دوبارہ پیدا ہونے والی بریکنگ کے امکان کے ساتھ اوپر دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ یہاں، آؤٹ پٹ کی طول و عرض پلس ماڈیولیشن والا انورٹر شامل ہے۔ آئی جی بی ٹی ٹرانجسٹر، اور طول و عرض کی بدولت ایڈجسٹ کیا جاتا ہے۔ پلس کی چوڑائی ماڈلن انٹرمیڈیٹ ڈی سی لنک پر۔

بنیادی طور پر، اس مقصد کے لیے، خود مختار وولٹیج کے ساتھ thyristor فریکوئنسی کنورٹر یا پاور کنٹرول کے ساتھ کرنٹ انورٹر اور PWM موڈ میں کنٹرول شدہ خود مختار وولٹیج انورٹر کے ساتھ یا آؤٹ پٹ کرنٹ کے ریلے ریگولیشن کے ساتھ ٹرانزسٹر فریکوئنسی کنورٹر استعمال کیے جاتے ہیں۔

نتیجے کے طور پر، موٹر کی الیکٹرو مکینیکل خصوصیات میگنیٹو الیکٹرک یا آزاد حوصلہ افزائی کے ساتھ روایتی DC مشینوں سے ملتی جلتی ہیں، یہی وجہ ہے کہ BLDC کنٹرول سسٹمز DC ڈرائیو کے غلام کوآرڈینیٹ کنٹرول کے کلاسیکی اصول کے مطابق بنائے جاتے ہیں جس میں روٹر ریوولیشنز اور کرنٹ لوپ ہوتے ہیں۔ اسٹیٹر

کمیوٹیٹر کے درست آپریشن کے لیے، قطب موٹر کے ساتھ مل کر ایک کیپسیٹو یا انڈکٹو ڈسکریٹ سینسر کو سینسر یا سسٹم کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مستقل میگنےٹ کے ساتھ ہال اثر سینسر پر مبنی.

تاہم، ایک سینسر کی موجودگی اکثر مشین کے ڈیزائن کو مجموعی طور پر پیچیدہ بنا دیتی ہے، اور کچھ ایپلی کیشنز میں روٹر پوزیشن سینسر کو بالکل بھی انسٹال نہیں کیا جا سکتا۔ لہذا، عملی طور پر، وہ اکثر "سینسرلیس" کنٹرول سسٹم کے استعمال کا سہارا لیتے ہیں۔ سینسر لیس کنٹرول الگورتھم براہ راست انورٹر ٹرمینلز سے ڈیٹا کے تجزیہ اور روٹر یا پاور سپلائی کی موجودہ فریکوئنسی پر مبنی ہے۔

سب سے زیادہ مقبول سینسر لیس الگورتھم موٹر کے ایک فیز کے لیے EMF کا حساب لگانے پر مبنی ہے، جو اس وقت بجلی کی فراہمی سے منقطع ہے۔ صفر کے ذریعے آف فیز کی EMF منتقلی طے شدہ ہے، 90 ° کی شفٹ کا تعین کیا جاتا ہے، اس وقت کا حساب لگایا جاتا ہے جس وقت اگلی موجودہ نبض کا درمیانی حصہ گرنا چاہیے۔ اس طریقہ کار کا فائدہ اس کی سادگی ہے، لیکن اس کے نقصانات بھی ہیں: کم رفتار پر، صفر کراسنگ کے لمحے کا تعین کرنا کافی مشکل ہے۔ سست روی صرف ایک مسلسل گردشی رفتار سے درست ہو گی۔

دریں اثنا، زیادہ درست کنٹرول کے لیے، روٹر کی پوزیشن کا اندازہ لگانے کے لیے پیچیدہ طریقے استعمال کیے جاتے ہیں: مراحل کے بہاؤ کے کنکشن کے مطابق، وائنڈنگز کے EMF کے تیسرے ہارمونک کے مطابق، انڈکٹنس میں تبدیلیوں کے مطابق۔ مرحلہ وار

سٹریمنگ کنکشن کی نگرانی کی ایک مثال پر غور کریں۔ جب موٹر کو مستطیل وولٹیج کی دالیں فراہم کی جاتی ہیں تو BLDC ٹارک کی لہر 25% تک پہنچ جاتی ہے، جس کے نتیجے میں ناہموار گردش ہوتی ہے، جس سے نیچے کی رفتار کنٹرول کی حد ہوتی ہے۔ لہذا، مربع شکل کے قریب دھارے سٹیٹر کے مراحل میں بند کنٹرول لوپس کے ذریعے بنتے ہیں۔