बीएलडीसी मोटर क्या है और इसके फायदे

1.ब्रशलेस डीसी मोटर्स की अवधारणा

ब्रशलेस डीसी मोटर (बीएलडीसी), जिसे ब्रशलेस मोटर या सिंक्रोनस डीसी मोटर के रूप में भी जाना जाता है, एक प्रकार की मोटर है जिसे संचालन के लिए ब्रश या कम्यूटेटर की आवश्यकता नहीं होती है। बीएलडीसी मोटर का इनपुट डायरेक्ट करंट (डीसी) है, लेकिन अनिवार्य रूप से यह मुख्य इन्वर्टर स्विच को चक्रीय रूप से स्विच करके प्रत्यावर्ती धारा (एसी) का अनुकरण करता है। यह कॉइल वाइंडिंग में एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण करता है, जिससे मोटर रोटर को निरंतर टॉर्क और इस प्रकार निरंतर रोटेशन का अनुभव करने की अनुमति मिलती है। स्टेटर वाइंडिंग्स की संख्या के आधार पर बीएलडीसी मोटर्स को एकल-चरण, दो-चरण या तीन-चरण के रूप में कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। सबसे आम तौर पर पाई जाने वाली बीएलडीसी मोटरें तीन चरण वाली मोटरें हैं। नीचे दिया गया चित्र तीन-चरण ब्रशलेस डीसी मोटर के डिस्सेप्लर को दर्शाता है।

2.ब्रशलेस डीसी मोटर्स का अनुप्रयोग

अनुमान है कि 2022 तक बीएलडीसी मोटर्स का बाजार आकार लगभग 19.76 बिलियन डॉलर तक पहुंच जाएगा। बीएलडीसी मोटर तकनीक तेजी से परिपक्व होने के साथ, बीएलडीसी मोटर्स को सैन्य, एयरोस्पेस, औद्योगिक, ऑटोमोटिव, नागरिक नियंत्रण प्रणाली और घरेलू उपकरणों सहित विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग मिले हैं। इनका उपयोग आमतौर पर कम-वोल्टेज, कम-शक्ति वाले उपकरणों जैसे छोटे रोबोट, ड्रोन, इलेक्ट्रिक साइकिल, वैक्यूम क्लीनर और बिजली उपकरणों में किया जाता है।

नीचे कुछ लोकप्रिय एप्लिकेशन हैं:

वैक्यूम क्लीनर/हेयर ड्रायर: जब हेयर ड्रायर या वैक्यूम क्लीनर की बात आती है, तो प्रसिद्ध ब्रांड डायसन है। 'अगली पीढ़ी की ब्लैक टेक्नोलॉजी' के रूप में प्रचारित डायसन हेयर ड्रायर में V9 इंटेलिजेंट डिजिटल मोटर है, जो पारंपरिक मोटरों की तुलना में छोटी, हल्की और तेज़ है। कार्बन ब्रश के उपयोग के बिना, मोटर प्रति मिनट 110,000 क्रांतियों तक की गति प्राप्त कर सकती है, और यह अन्य मोटरों की तुलना में छोटी और हल्की है। डायसन की डिजिटल मोटर में प्रयुक्त मोटर 'एकल-चरण ब्रशलेस डीसी मोटर' है, जो मूल रूप से बीएलडीसी मोटर का एक प्रकार है।

ड्रोन/गिम्बल्स:

ड्रोन में मोटर नियंत्रण की कुंजी गति और दिशा नियंत्रण है। सबसे लोकप्रिय ड्रोन निस्संदेह डीजेआई के ड्रोन हैं। नीचे दिया गया चित्र स्पार्क ड्रोन को अलग करने को दर्शाता है, जिसके प्रत्येक कोने पर चार बीएलडीसी मोटरें दिखाई दे रही हैं।

इसी तरह के अनुप्रयोगों में गिम्बल्स शामिल हैं।

बिजली उपकरण: दैनिक जीवन में पाए जाने वाले सामान्य हाथ से पकड़े जाने वाले बिजली उपकरणों में बॉश के इलेक्ट्रिक रिंच, ड्रिल और अन्य शामिल हैं। ब्रशलेस डीसी मोटर्स की ऊर्जा-बचत और उच्च दक्षता, हैंडहेल्ड बिजली उपकरणों की लागत में निरंतर कमी के साथ मिलकर, बिजली उपकरणों में बीएलडीसी मोटर्स के उपयोग में तेजी से विकास हुआ है। सबसे प्रसिद्ध अंतरराष्ट्रीय निर्माता, जैसे बॉश, डेवाल्ट, मिल्वौकी और अन्य, इस प्रवृत्ति का नेतृत्व कर रहे हैं।

3.ब्रशलेस डीसी मोटर निर्माण

स्टेटर: बीएलडीसी मोटर का स्टेटर लेमिनेटेड स्टील शीट से बना होता है, जिसमें आंतरिक परिधि अक्ष के साथ नक्काशीदार स्लॉट में वाइंडिंग लगाई जाती है। स्टेटर एक इंडक्शन मोटर के समान है लेकिन एक अलग वाइंडिंग वितरण के साथ। अधिकांश बीएलडीसी मोटरों में तीन स्टार-कनेक्टेड स्टेटर वाइंडिंग्स होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में कई कॉइल्स आपस में जुड़े होते हैं। कुंडलियों को खांचों में रखा जाता है और वाइंडिंग बनाने के लिए आपस में जोड़ा जाता है। समान दूरी पर चुंबकीय ध्रुव बनाने के लिए इन वाइंडिंग्स को स्टेटर की परिधि के साथ वितरित किया जाता है।

रोटर: बीएलडीसी मोटर्स रोटर के रूप में स्थायी चुंबक का उपयोग करते हैं, जिसमें अंदर कोई कॉइल नहीं होता है। रोटर के दक्षिणी और उत्तरी चुंबकीय ध्रुवों को वैकल्पिक रूप से व्यवस्थित किया जाता है। इसके अतिरिक्त, नरम चुंबकीय सामग्री प्रौद्योगिकी की प्रगति और कीमतों में कमी के साथ, स्थायी चुंबक रोटर बनाने के लिए उच्च प्रदर्शन वाले नियोडिमियम लौह बोरॉन दुर्लभ पृथ्वी सामग्री का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। उनके उच्च चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद और स्थिर विशेषताएं बीएलडीसी मोटर्स को बेहतर यांत्रिक गुणों और गतिशील प्रतिक्रिया के साथ-साथ उच्च दक्षता और गति सीमा प्रदान करने में सक्षम बनाती हैं। माइक्रोचिप द्वारा बीएलडीसी पर एक सिद्धांत दस्तावेज़ से रोटर चुंबक क्रॉस-सेक्शन का एक योजनाबद्ध आरेख यहां दिया गया है:

हॉल सेंसर: बीएलडीसी मोटर नियंत्रण का सबसे महत्वपूर्ण पहलू रोटर स्थिति की पहचान है। स्थिति की पहचान के लिए दो तरीके हैं: एक रोटर की स्थिति की पहचान करने के लिए स्थिति सेंसर का उपयोग करना है, जिसे हॉल सेंसर के रूप में जाना जाता है; दूसरी विधि सेंसर रहित है, जिसमें बैक इलेक्ट्रोमोटिव बल का पता लगाकर रोटर की स्थिति की पहचान करना शामिल है। सेंसर वाले बीएलडीसी मोटर्स के लिए, अधिकांश बीएलडीसी मोटर्स स्टेटर में तीन हॉल सेंसर एम्बेड करते हैं। प्रत्येक कम्यूटेशन के दौरान, एक वाइंडिंग नियंत्रण बिजली आपूर्ति के सकारात्मक ध्रुव से जुड़ी होती है (करंट वाइंडिंग में प्रवेश करती है), दूसरी वाइंडिंग नकारात्मक ध्रुव से जुड़ी होती है (इससे करंट प्रवाहित होता है), और तीसरी वाइंडिंग डिस्कनेक्ट स्थिति में होती है। टॉर्क स्टेटर कॉइल्स और स्थायी चुंबक द्वारा उत्पादित चुंबकीय क्षेत्र के बीच बातचीत से उत्पन्न होता है। जब रोटर चुंबकीय ध्रुव हॉल सेंसर के पास से गुजरता है, तो सेंसर एक उच्च या निम्न स्तर का सिग्नल आउटपुट करेगा, जो दर्शाता है कि दक्षिण/उत्तर चुंबकीय ध्रुव हॉल सेंसर द्वारा महसूस किए गए क्षेत्र से गुजर रहा है। हॉल सेंसर द्वारा सिग्नल आउटपुट के बीच चरण बदलाव 60° या 120° हो सकता है।