Fırçasız DC motorda Kutup Sayısı belirleme ve HAL sensör yerleşimi

[Mucit23]

Selamlar

Elimde çalışmak için çeşitli boyutlarda Fırçasız DC motorlar var. Bu tip motorlarda kutup sayısı nasıl belirlenir?

Örnek olarak aşağıdaki motor üzerinde deneme yapmak istiyorum.



Motorun içinde Toplam 12 adet Sargı yada kutup ayağı var. (Sargıların yapıldığı kısımlara kutup ayağı deniliyordu herhalde) Motor 3 Fazlı olduğu için 12/3=4 Kutuplu demek doğru olurmu?

2. Olarak Mıknatıs Sayısının Motor parametreleri ile ilgisi nasıl değişiyor? Motorda toplam 12 Sargı fakat Sargıların karşısındada 14 Adet mıknatıs var..

Motorun rotor pozisyonunu tespit edebilmek için Dış çepere HAL Sensör yerleştireceğim. Bu sensörlerin ürettikleri sinyallerin arasında 120 derece faz farkı oması gerektiğini biliyorum fakat bu 120 derecelik sinyali elde etmek için sensörler yerleşim açılarını nasıl hesaplarım?

Yukarıdaki gibi bir sinyal almam gerekiyor.

Okuldaki hocalarımız 3 Fazlı Asenkron motorlar Fırçalı DC motorlar vs Hepsini çok iyi biliyorlar. Fakat İş bu tarz özel Elektrik motorlarına gelince yorum yapmakta bile zorlanıyorlar malesef.

[Cemre.]

Kutup hesabınız doğru. (Konu ile ilgili detayı daha sonra paylaşacağım.)

Ben olsam motorun ucuna takılabilecek disk biçiminde bir karton/cd vs keser takardım. Bunu da optik sensörle algılatırdım. (@Zoroaster hocanın bu konu ile ilgili güzel bir video serisi var youtube'da) Ya da hiç uğraşmaz hazır sensörlü motorları tercih ederim.

[Mucit23]

@Cemre.

Kutup hesabı öyle değilmiş. Daha doğrusu anladığım kadarıyla sargılarla doğrudan ilgisi yok.

Aşağıdaki bağlantıyı inceleyin. Bu tip motorlar hakkında altın değerinde bilgiler vermişler.
http://www.aerodesign.de/peter/2001/LRK350/Warum_dreht_er_so_eng.html

Kutup sayısı doğrudan rotor üzerindeki mıknatıs sayısı kadarmış. 14 adet mıknatıs var ise motor 14 kutuplu yada motorda 7 adet kutup çifti var deniliyor. Bu konuyu PMSM motorlarla çalışmış bir hocama sordum oda kutup sayısı mıknatıs sayısı kadar şeklinde bir cevap aldım.

Aynı şekilde Motor Hızı /  Kutup sayısı arasındaki ilişki ve Tork Hesaplama gibi konuları anlamış oldum.

Fakat, Stator Sargı Sayısı ile Mıknatıs sayısı arasındaki bağıntıyı çözemedim.

Hocam Hazır sensörlü motorları tercih etmek mesele değil. Doğrudan Enkoder de bağlayabilirim motor miline fakat işin mantığını anlamaya çalışıyorum. Motora Hal Sensör yerleştirmek çok daha kolay gibi duruyor. Bunu başka motorlarda da uygulayacağım.

Şu açı işini çözersem tam olacak. Bu tip bir motor için Hal sensörler kaç derece aralıklarla yerleştirilmesi gerekir? Nasıl Hesaplarım?

[Mucit23]

Normalde Sensörler 120 Derece açıyla yerleştrildiği zaman İstenilen sinyal alınıyor. Fakat bir motor etrafına ayrı ayrı 120 derecede 3 adet sensör yerleştirmek zor. Bunun yerine 3 adet sensörü yan yana daha sık bir şekilde fakat belirli bir açıyla yerleştiriyorlar. İşte bu açı nedir onu öğrenmeye çalışıyorum.

[fide]

Merhaba bu motorları daha önce kullanmadım. Ama araştırdığım kadarı ile ESC ile sürülüyor. Escnin pwm ve voltaj girişi var. Resimdeki motor volt başına 580 rpm dönüyor. 12 volt uygularsanız yaklaşık 7000rpm yapar.
Açılı hareket ettirecekseniz 3 sargıya ikişerli gruplar halinde verdiğiniz sinyali kontrol ederek step motor mantığı ile sürebilirsiniz.
Yüksek hız için tasarlandığını düşünürsek enkoder vb yöntemle açılı kontrolün çok mantıklı olacağını düşünmüyorum. Sargılara verilen enerjiyi kontrol etmek daha kolay bence. Escnin çalışma mantığını araştırn derim.

[ladybird]

Ustam aradığın şey bu galiba.
http://e0designs.com/products/hall-effect-sensor-board/



Burada daha detaylı anlatıyor.
http://mitrocketscience.blogspot.com.tr/2011/08/hall-effect-sensor-placement-for.html

[Cemre.]

Normalde Sensörler 120 Derece açıyla yerleştrildiği zaman İstenilen sinyal alınıyor. Fakat bir motor etrafına ayrı ayrı 120 derecede 3 adet sensör yerleştirmek zor. Bunun yerine 3 adet sensörü yan yana daha sık bir şekilde fakat belirli bir açıyla yerleştiriyorlar. İşte bu açı nedir onu öğrenmeye çalışıyorum.

O açı 60derecedir. 120 derece ara ile yerleştirdiğimizde herhangi bir sensörün yerini tam zıt yönde değiştirirsek sensörler 60derece açı ile yerleşmiş olur. Ortada kalan sensör ise 120derece açı ile yerleştirildiği duruma göre tam ters (NOT) sinyalini üretir. Sinyali buna göre değerlendirmek veya tekrar değilini almak (not kapısından geçirmek/transistörle terslemek) gerekir.

Bu konuda iki adet temel alınabilecek kaynak var. Biri P.Krause'nin diğeri de Fitzgerald'ın kitapları. İhtiyaç varsa özelden gönderebilirim

[Mucit23]

Var hocam var her türlü kaynağa ihtiyacım var

[exmachine]

@cemre hocam, bldc motor kontrolünden ziyade bu motorların tasarımını anlatan önerebileceğiniz kitap var mı?

[olcay54]

Aşağıdaki linkin gösterdiği sitede bldc motor tasarımında kullanılan kanatçık tasarımları ile stator veya rotordaki kutup  sayılarının hesaplandığı sayfalar bulunuyor.

http://www.bavaria-direct.co.za/scheme/
http://www.bavaria-direct.co.za

[Mucit23]

@ladybird @olcay54 @Cemre. Ve diğer Cevap yazan herkese Teşekkürler. Anladım sanırım konuyu. Burada motorun sarım şekli de önemli. Örneğin 12 Diş AaBbCcAaBbCc şeklinde sarılı bir motor için incelediğim örneklerde A(Hal1)aB(Hal2)bC(Hal3)c şeklinde bir yerleşim uygulamışlar. Bu konu önemli aslında Çünkü en basidinden 14 kutuplu bir motorda hal sensörlerdeki 1-2 derecelik yanlış yerleşim motorun çalışmasını kötü yönde etkilecektir.

Genel olarak böyle bir formül kullanılıyor basitçe

Hal Sensör Açısı = 360 / Faz Sayısı / Çift Kutup Sayısı

[exmachine]

Teşekkürler @olcay54.

[elekTRofizikci]

@Cemre. hocam kitaplar pdf ise bende alabilir miyim? Müsait olduğunuzda. elektrofizikci@hotmail.com Teşekkürler.