BLDC Motor Driver là gì và Cách thức Hoạt động?

Một Bộ điều khiển động cơ BLDC (BLDC) là một thiết bị điện tử thiết yếu kiểm soát hoạt động của động cơ BLDC bằng cách quản lý tốc độ, mô-men xoắn, hướng và hiệu suất tổng thể của nó. Không giống như động cơ chổi than, động cơ BLDC không dựa vào sự chuyển mạch cơ học. Thay vào đó, chúng yêu cầu một bộ điều khiển bên ngoài để cấp năng lượng cho các cuộn dây stato chính xác vào đúng thời điểm. Đây là nơi bộ điều khiển động cơ BLDC trở nên quan trọng.

Bộ điều khiển động cơ BLDC thường bao gồm MOSFET hoặc IGBT công suất, một giai đoạn điều khiển cổng, cảm biến dòng điện, phản hồi tốc độ và các chức năng bảo vệ. Trách nhiệm chính của nó là chuyển đổi nguồn DC thành dạng sóng AC ba pha để điều khiển các cuộn dây của động cơ. Bộ điều khiển giải thích vị trí rôto thông qua cảm biến Hall hoặc các thuật toán không cảm biến và xác định trình tự chuyển mạch cần thiết để duy trì vòng quay.

Nguyên tắc hoạt động bắt đầu bằng việc phát hiện vị trí rôto. Khi cảm biến Hall được sử dụng, chúng tạo ra các tín hiệu cho biết sự liên kết của rôto nam châm với các cuộn dây stato. Dựa trên phản hồi theo thời gian thực này, bộ điều khiển kích hoạt các pha thích hợp trong sơ đồ chuyển mạch 120 độ hoặc 180 độ. Điều này đảm bảo sản xuất mô-men xoắn hiệu quả và quay trơn tru. Trong các hệ thống không cảm biến, tín hiệu back-EMF thay thế cảm biến Hall để ước tính vị trí rôto.

Các BLDC bộ điều khiển động cơ hiện đại cũng kết hợp điều khiển PWM để điều chỉnh tốc độ. Bằng cách điều chỉnh chu kỳ làm việc, bộ điều khiển tăng hoặc giảm tốc độ động cơ mà không ảnh hưởng đến độ ổn định mô-men xoắn. Các trình điều khiển nâng cao tích hợp khởi động mềm, bảo vệ quá nhiệt, bảo vệ ngắn mạch, phanh tái sinh và các giao diện truyền thông như CAN, RS485 hoặc Modbus.

Bộ điều khiển động cơ BLDC được sử dụng trong robot, máy bay không người lái, HVAC, thiết bị y tế, xe đạp điện, máy bơm và tự động hóa công nghiệp do hiệu quả cao, tiếng ồn thấp và tuổi thọ dài. Khi ngày càng có nhiều ngành công nghiệp chuyển sang các công nghệ tiết kiệm năng lượng, bộ điều khiển động cơ BLDC đã trở thành các thành phần thiết yếu để cung cấp năng lượng cho các hệ thống chuyển động thế hệ tiếp theo.