Tek Fazlı Fırçasız DC Motorlar hakkında

[Mucit23]

Tek fazlı fırçasız DC motorlar hakkında bilgisi olan var mı? Özellikle fanlarda vs kullanılıyor.

Komutasyon yapısı genel olarak aşağıdaki resimde verilmiş ama merak ettiklerim var.



Burada ki kontrol de sadece faz akımının yönü değiştirilerek motorun adımlarına devam etmesi sağlanıyor anladığım kadarıyla. Burada iki farklı kutup ayağı arasına bir hal sensör eklenerek komutasyon sağlanıyor.

Merak ettiğim birkaç konu var

• Kutup sayısının artmasının sürüş tekniğine bir etkisi var mı?
• 300V şebeke gerilimi ile çalışacağım. Bu gerilimlerle çalışabilecek hazır bir sürücü entegre var mıdır?
• İlk kalkış nasıl oluyor?

Rotor pozisyonuna göre hall sensör çıkışı 1 veya 0 oluyor. Bu duruma göre uygun komutasyonu yapmak yeterli olacak mıdır?

Hazır bir sürücüden ziyade uygun fiyatlı bir MCU kullanmayı düşünüyorum. MCU ile daha kontrollü bir şekilde yapabilirim diye düşünüyorum.

[SERRO EFE]

Çok eskiden yaptığım bir denemede işin çok detayına inmeden fanın sargılarını değiştirip üzerindeki transistörü söküp yerine mosfetle sürebileceğim hale getirmiştim.
Max 48v verebildim o zaman devir ve hava debisindeki artış çok mutlu etmişti beni. Baya iyi üflüyordu.

[M.Salim GÜLLÜCE]

Gördüğüm fan devrelerinde full bridge sürme göremedim hiç.
Genelde hal sensin içine gömülü trensistör ve bir harici transistör ile hallediliyor.
Hal sensorun hangi konumda olduğu devir yönünü belirliyor.
Fanı durdursanız bile kısa bir an bir puls ile yönünü belirleyip sonrasında dönmesi gereken yöne yöneliyor.
Bu iş için MCU ya gerek varmı bilemiyorum.
Lakin güç mosfetleriyle yüksek güçlü motorlar yapılabilir diye düşünürüm.
Mantık belli. Sadece sabit manyetik sistemin döner mekanizma olması şart.Bobin ise hareketsiz.
Eski Floppy disklerde de aynı mantık vardı ancak onlar daha çok faz ile kontrol edilyordu.

[SB7]

Merhaba, DIODES AN1164 (https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.diodes.com/assets/Uploads/AN1164-BLDC-Motors.pdf&ved=2ahUKEwjByaTuqemFAxXqYPEDHZN0DrEQFnoECBkQAQ&sqi=2&usg=AOvVaw1GZSaMUUDn4JnPrS-7p8jm )

Sayfa 3 Poles bölümü ilk sorunuzun cevabını vermiş.

"Poles
A pole pair in a BLDC motor can refer to the electromagnetic poles on the stator or the magnetic poles on the rotor. The most basic three- phase BLDC has three-pole pairs on the stator and can accommodate multiple poles on the rotor, depending on the application.

Pole count affects the performance of a motor. More rotor poles demands more frequent switching cycles within a mechanical revolution due to the necessity of a 90° angle to provide maximum torque between the magnetic field of the rotor and stator. Thus, as the pole count increases, the electromagnetic torque in the motor will be greater and the maximum speed will be reduced."

[istinaf duvarı]

PC fanlarında genellikle sürücü mosfet ve hall sensör tek parça halinde tümleşik olur. İşlemci fanları gibi çok güç çeken fanlarda mosfetler ayrı olabilmektedir.
Sensörlerin iki pals ucu vardır. N-S geçişinde bir çıkış yüksek diğeri düşük olur. S-N geçişinde önceki sefer yüksek olan çıkış düşük, düşük olan çıkış yüksek olur.Bu böyle sürekli devam eder.

Fanın içindeki sargıları söküp daha kalın telden tekrar sarabilirsin. Hall sensörün pals uçlarını kablo ile dışarı alıp L298 modülüne girebilirsin. L298 modülünün çıkışını da fan sargılarına girebilirsin. L298 h köprüsü olduğundan tam köprü sürme yapabilir.
Bu şekilde süper güçlü bir fan yapmak mümkün.

[Epsilon]

Eklediğiniz resmi Microchip in bir uygulama notundan almadıysanız pdf linki aşağıda.
Pdf de programın algoritması da  izah ediliyor

Microchip Linki

Aşağıdaki linkte ise motorun başlangıçta doğru yönde nasıl başladığı soruluyor.
Linkte ayrıca soruya cevap verilirken bir link daha verilmiş(En alttaki Link)

Konu ile ilgili bir soru linki

Cevapta verilen Link

[Mucit23]

Aslında baya bir döküman elde ettim. Elimde bir fan motoru sürücüsü var. Benzer şekilde tek fazlı motor sürümü yapılıyor. Devre şemasını az çok çıkardım. Anladığım kadarıyla sadece lojik entegrelerle kontrol yapılmış. Bir tane Enable girişi var. Bu enable girişine PWM uygulayarak motor hızı ayarlanabiliyor.

Ben MCU ile yapmayı planlıyorum. Mantık zaten oldukça basit. İlk kalkışı anlayamamıştım. Verdiğiniz linkteki arkadaş da kafamdaki soruları sormuş. Cevap yine aynı linkte. Tam oturmuş değil ama anladığım kadarıyla motorun mekanik tasarımıyla bunu çözüyorlar.

[istinaf duvarı]

İlk kalkışta sorun yaratan şey rotorun tüm kutuplarının kör noktalarda durmasıdır. Bu durumda rotor itilemeyeceği ya da cekilemeyeceği için olduğu yerde titrer.

Rotor ve stator kutup sayıları tüm kutupların aynı anda kör noktada olmayacağı şekilde ayarlanır.

Bunun en basit ve ideal yolu rotor ve statordan birinde tek sayıda kutup varsa diğerinde çift sayıda kutup olmasıdır.
3-2,5-2,9-4 gibi. Bir de kutup sayıları aralarında asal ise tüm kutupların kör noktaya denk gelme ihtimali sıfırdır. Bu nedenle ilk kalkışta tüm kutuplardan itme olduğu için kalkış torku yüksek olur.

Rotor ve statorda farklı adetlerde ama çift sayıda kutup olursa her zaman kör noktaya denk gelen kutuplar olacaktır. Bu da kalkış anında kör noktada ki kutuplarda itme olmayacağından kalkış torkunu azaltacaktır.

[M.Salim GÜLLÜCE]

İlk kalkışta sorun yaratan şey rotorun tüm kutuplarının kör noktalarda durmasıdır. Bu durumda rotor itilemeyeceği ya da cekilemeyeceği için olduğu yerde titrer.

Rotor ve stator kutup sayıları tüm kutupların aynı anda kör noktada olmayacağı şekilde ayarlanır.

Bunun en basit ve ideal yolu rotor ve statordan birinde tek sayıda kutup varsa diğerinde çift sayıda kutup olmasıdır.
3-2,5-2,9-4 gibi. Bir de kutup sayıları aralarında asal ise tüm kutupların kör noktaya denk gelme ihtimali sıfırdır. Bu nedenle ilk kalkışta tüm kutuplardan itme olduğu için kalkış torku yüksek olur.

Rotor ve statorda farklı adetlerde ama çift sayıda kutup olursa her zaman kör noktaya denk gelen kutuplar olacaktır. Bu da kalkış anında kör noktada ki kutuplarda itme olmayacağından kalkış torkunu azaltacaktır.

bu dediklerin fırçalı motorda geçerli olabilir ama BLDC de bire bir kutup olmak zorunda diye düşünüyorum.
Karasız bir durum da hiç bir zaman olmaz.
Zira her kutbun karşısına bir sabit kutup gelirki bir pozitif bir negatif puls verdiğinizde Hal efect konumunun nereye denk geldiği anlaşılır ve sonrasında yön seçilir.