https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
418
ZAMONAVIY CHO'TKASIZ DC MOTORLAR
Furqat tuman politexnikumi
Xakimov Raximjon
Zamonaviy cho'tkasi bo'lmagan DC motorlar elektr motorlari bo'lib, ularda
cho'tkalar yoki o'rashlarda oqimni almashtirish uchun kommutator mavjud emas.
Buning o'rniga ular rotorning holatiga qarab oqimni boshqarish uchun maxsus
elektronikadan foydalanadilar, unga doimiy magnitlar biriktirilgan.
Cho'tkasi bo'lmagan motorlar cho'tkali motorlarga nisbatan yuqori
samaradorlik, past shovqin darajasi, uzoq xizmat muddati va yuqori tezlik va
momentlarda ishlash qobiliyati kabi bir qator afzalliklarga ega.
Brushless motorlar aviatsiya, avtomobilsozlik, robototexnika, tibbiyot,
maishiy texnika va boshqalar kabi turli sohalarda qo'llaniladi.
Yarimo'tkazgichli
elektronika
va
kuchli
neodimiyum
magnit
texnologiyasidagi sezilarli yutuqlar tufayli cho'tkasi bo'lmagan DC motorlar endi
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
419
keng qo'llanilmoqda. Ular kir yuvish mashinalari, changyutgichlar, fanatlar,
dronlar va boshqalarda qo'llaniladi.
Cho'tkasi bo'lmagan dvigatel qanday ishlashi haqidagi g'oya 19-asrning
boshlarida ilgari surilgan bo'lsa-da, u yarimo'tkazgichlar davrini kutdi, texnologiya
ushbu qiziqarli va samarali kontseptsiyani amaliyotga tatbiq etishga tayyor bo'lib,
cho'tkasi bo'lmagan doimiy to'g'ridan-to'g'ri dvigatellarning bugungi kundagidek
keng tarqalishiga imkon berdi. Ingliz tilidagi versiyada ushbu turdagi
motorlar
BLDC motor - Brushless Direct Current Motor
deb ataladi . Dvigatel
o'z ichiga oladi va ishchi sariqlar statorda joylashgan,
ya'ni BLDC motorining dizayni klassik kollektor motoriga mutlaqo ziddir. BLDC
dvigateli
ESC - elektron tezlikni nazorat qilish qurilmasi
deb nomlangan
elektron regulyator tomonidan boshqariladi .
Elektron tezlikni boshqaruvchi va yuqori samaradorlik
Elektron tezlikni nazorat qilish qurilmasi, cho'tkasi bo'lmagan elektr
muammosiz o'zgartirishga imkon beradi . Faol
yukni dvigatel bilan ketma-ket ulash, ortiqcha quvvatni issiqlikka aylantirish orqali
quvvatni cheklovchi rezistiv tezlikni regulyatorlarining avvalgi oddiy
versiyalaridan farqli o'laroq, elektron tezlikni boshqarish moslamasi berilgan elektr
energiyasini foydasiz isitish uchun sarflamasdan sezilarli darajada yuqori
samaradorlikni ta'minlaydi.
Cho'tkasi bo'lmagan DC vosita o'z-o'zini
sinxronlashtiruvchi sinxron vosita
sifatida tasniflanishi mumkin , unda
muntazam parvarishlashni talab qiladigan uchqun birligi -
yo'q qilinadi . Kollektor funktsiyasi elektronika tomonidan amalga oshiriladi,
buning natijasida mahsulotning butun dizayni juda soddalashtirilgan va ixchamroq
bo'ladi.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
420
Cho'tkalar asosan elektron kalitlarga almashtiriladi, ulardagi yo'qotishlar
mexanik almashtirishga qaraganda ancha kam. Rotordagi kuchli neodim magnitlari
milga ko'proq momentni beradi. Va bunday dvigatel oldingi kollektorga qaraganda
kamroq qiziydi. Natijada, dvigatelning samaradorligi eng yaxshisidir va har bir
kilogramm vazn uchun quvvat yuqoriroq, shuningdek, rotor tezligini sozlashning
juda keng diapazoni va hosil bo'lgan radio shovqinlarining deyarli to'liq yo'qligi.
Strukturaviy tarzda, ushbu turdagi dvigatellar suvda va agressiv muhitda
foydalanish uchun osongina moslashtiriladi.
Elektron boshqaruv bloki cho'tkasi bo'lmagan DC motorining juda muhim va
qimmat qismidir, lekin u ajralmas hisoblanadi. Ushbu blokdan dvigatel quvvat
oladi, uning parametrlari bir vaqtning o'zida dvigatel yuk ostida rivojlana oladigan
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
421
tezlik va quvvatga ta'sir qiladi. Aylanish tezligini sozlash kerak bo'lmasa ham,
elektron boshqaruv bloki hali ham zarur, chunki u nafaqat boshqaruv funktsiyasini,
balki quvvat komponentiga ham ega. Aytish mumkinki, ESC
motorlar uchun chastota regulyatorining
analogidir , cho'tkasi bo'lmagan shahar
motorini quvvatlantirish va boshqarish uchun maxsus mo'ljallangan.
BLDC motorni boshqarish
BLDC motori qanday boshqarilishini tushunish uchun, avvalo, kommutator
motorining qanday ishlashini eslaylik. U
magnit maydonda oqim bilan ramkaning
asoslanadi . Har safar tok o'tkazuvchi ramka burilganda va
muvozanat holatini topganda, kommutator (kollektorga bosilgan cho'tkalar) ramka
orqali oqim yo'nalishini o'zgartiradi va ramka harakatlanadi. Bu jarayon ramka
qutbdan qutbga o'tganda takrorlanadi. Ammo kollektor dvigatelida bunday
ramkalar va bir nechta juft magnit qutblar mavjud, shuning uchun kollektor-cho'tka
birligi ikkita kontaktni emas, balki ko'p narsalarni o'z ichiga oladi. Cho'tkasi
bo'lmagan motorning ECUsi xuddi shunday qiladi. Rotorni muvozanat holatidan
uzoqroqqa burish kerak bo'lganda, u magnit maydonning polaritesini o'zgartiradi.
Faqat nazorat kuchlanishi rotorga emas, balki stator o'rashlariga beriladi va bu
yarimo'tkazgichli kalitlar yordamida kerakli vaqtlarda (rotor fazalari) amalga
cho'tkasi bo'lmagan dvigatelning stator
sariqlariga o'z vaqtida, ya'ni rotor ma'lum bir ma'lum holatda bo'lganda berilishi
kerak. Buning uchun quyidagi usullardan biri qo'llaniladi. Birinchisi, rotorning
joylashuvi sensoriga asoslanadi, ikkinchisi - hozirda quvvat olmaydigan
sariqlardan birida EMFni o'lchash.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
422
Sensorlar turli xil, magnit va optik bo'lib, eng mashhurlari Hall effektiga
magnit sensorlardir . Ikkinchi usul (EMFni o'lchash asosida), samarali
bo'lsa-da, past tezlikda va ishga tushirilganda aniq nazorat qilish imkonini
bermaydi. Ammo Hall sensorlari barcha rejimlarda aniqroq boshqarish
imkoniyatini beradi. Uch fazali BLDC motorlarida uchta bunday sensor mavjud.
Rotor holati sensori bo'lmagan motorlar vosita milga (fan, pervanel va
boshqalar) yuklamasdan ishga tushirilgan hollarda qo'llaniladi. Agar ishga
tushirish yuk ostida sodir bo'lsa, rotor pozitsiyasi sensorlari bo'lgan vosita talab
qilinadi. Ikkala variantning ham ijobiy va salbiy tomonlari bor. Sensorli yechim
yanada qulay boshqaruvga olib keladi, lekin sensorlardan kamida bittasi ishlamay
qolsa, dvigatelni qismlarga ajratish kerak bo'ladi va sensorlar ham alohida simlarni
talab qiladi. Sensorsiz versiyada maxsus simlarga ehtiyoj yo'q, lekin ishga tushirish
vaqtida rotor oldinga va orqaga aylanadi. Agar bu qabul qilinishi mumkin bo'lmasa,
tizimda sensorlarni o'rnatish kerak.
Rotor va stator, fazalar soni
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
423
BLDC dvigatelining rotori tashqi yoki ichki, stator esa mos ravishda ichki
yoki tashqi bo'lishi mumkin. Stator magnit o'tkazuvchan materialdan yasalgan
bo'lib, fazalar soniga teng bo'linadigan bir qator tishlarga ega. Rotor magnit
o'tkazuvchan materialdan yasalgan bo'lishi shart emas, lekin unga qattiq o'rnatilgan
magnitlar bo'lishi kerak.
Magnitlar qanchalik kuchli bo'lsa, mavjud moment shunchalik yuqori bo'ladi.
Stator tishlari soni rotordagi magnitlar soniga teng bo'lishi shart emas. Tishlarning
minimal soni nazorat bosqichlari soniga teng. Ko'pgina zamonaviy cho'tkasiz DC
motorlar uch fazali bo'lib, bu dizaynning soddaligi va uni boshqarish usuli bilan
bog'liq. Asenkron AC motorlarida bo'lgani kabi, uch fazaning sariqlari bu erda
"uchburchak" yoki "yulduz" shaklida statorga ulanadi. Rotor holati sensori
bo'lmagan bunday motorlarda 3 ta quvvat simlari, sensorli motorlarda esa 8 ta sim
mavjud: datchiklarni quvvatlantirish uchun ikkita qo'shimcha sim va sensorlarning
signal chiqishi uchun uchta.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-41_ Том-2_ Март-2025
424
Stator o'rash rotorning atrofi bo'ylab teng ravishda taqsimlangan kerakli
miqdordagi fazalarning magnit qutblarini hosil qilish uchun izolyatsiyalangan mis
sim bilan amalga oshiriladi. Har bir faza uchun statordagi alohida qutblar soni
kerakli vosita tezligi (va moment) asosida tanlanadi. Past tezlikli tashqi rotorli
motorlar nazorat oqimining chastotasidan sezilarli darajada past bo'lgan burchak
chastotasi bilan aylanishga erishish uchun har bir fazada ko'p sonli qutblar (va
shuning uchun tishlar) bilan amalga oshiriladi. Ammo yuqori tezlikda ishlaydigan
uch fazali motorlarda ham ishlatiladigan tishlar soni odatda 9 dan kam emas.
