پروژه سنسور اثر هال در موتور BLDC

پروژه روشهای کنترل بدون حسگر Sensorless موتور BLDC سه فاز برای موتورهای BLDC نوع ذوزنقه ایی، عموما از سنسورهای اثر هال برای تعیین وضعیت زاویه ای روتور استفاده می شود. برای درایوهای با عملکرد بالا، از اینکودرهای نوری و یا Resolverها استفاده می شود که دقت بسیار بالایی دارند.

با ایـن وجـود، اسـتفاده از سنسورهای وضعیت مکانیکی در کاربردهای عملی با مشکلاتی همراه است استفاده از سنسورهای الکترومکانیکی نه تنها هزینه و پیچیدگی سخت افزاری درایو را افزایش می دهـد بلکه باعث کاهش استحکام و قابلیت اطمینان آن نیز می شود.

از طـرف دیگـر، بـرای اسـتفاده از قابلیتهـای سرعت بالای موتور، در طراحی موتور سعی بر آن است که طول محـور رتـور کوتـاه باشـد، در نتیجـه تعبیـه سنسور سرعت بر روی شافت موتور مشکل بـوده و لـذا وجـود اینکـودر بـر روی شـافت موتـور باعـث ایجـاد محدودیت در سرعتهای بالا می شود. در کاربردهای تراکشن و خودروهای برقی، جانمایی سنسور سرعت نیز چندان راحت نیست.

شرایط کاری کثیف، حرارت و وجود ارتعاشات مکـانیکی زیـاد بـا توجـه بـه حساسـیت سنسورهای وضعیت، سبب بروز مسائل عدیده می شوند. همچنین کابلهـای ارتبـاطی سنسـورها بـا سیسـتم کنترل درایو، علاوه بر داشتن مسـائل جانمـایی و هزینـه هـای مربوطـه، بـه راحتـی تحـت تـاثیر میـدانهای الکترومغناطیسی قرار گرفتـه و مشـکلات ثانویـه ای ایجـاد مـی کننـد.

بنـابراین توصـیه نمـی شـود کـه از سنسورهای وضعیت مکانیکی در کاربردهایی که از نظر فضا، محدود و غیرقابـل دسـترس بـوده، و یـا قیمـت تمام شده مهم بوده و یا اینکه قابلیت بالای اطمینان سیستم مورد نظر است، استفاده شـود. مشـکلات فـوق سبب گردیده است تا محققین رو به روشهای تخمین وضعیت روتور بیاورند و تحقیقات متعـددی نیـز انجـام گرفته است.

ذکر این نکته هم ضروری است که در کاربرد خودرو، علاوه بر مشکلات فوق، اسـتفاده توامـان از سنسورهای وضعیت و روشهای کنترل بدون سنسور باعث افزایش قابلیت اطمینان درایو خودرو می شود. روشهای مختلفی برای تخمین وضعیت روتور در درایو موتور BLDCارائه شده اند که در این گزارش به بررسی اهم روشهای موجود و ذکر نقاط قوت و ضعف هر یک پرداخته مـی شـود. اغلـب ایـن روشـها، بـرای درایوهایی استفاده می شود که از اینورتر ۶سوئیچه استفاده می کنند.