নং 8, Duxiu সান রোড, Ganlin Town, Shengzhou City, Shaoxing City, Zhejiang Province, China
কিভাবে একটি BLDC মোটর তৈরি করতে হয় পাঁচটি কোর সাবসিস্টেম থেকে একটি ব্রাশবিহীন ডাইরেক্ট কারেন্ট মোটর তৈরি করা জড়িত: ক্ষত কপার কয়েল ফেজ সহ একটি স্টেটর, স্থায়ী চুম্বক বহনকারী একটি রটার অ্যাসেম্বলি, একটি অবস্থান সেন্সর সিস্টেম (হল ইফেক্ট সেন্সর বা ব্যাক-ইএমএফ সনাক্তকরণ), একটি তিন-ফেজ ইলেকট্রনিক গতি নিয়ন্ত্রক (ESC বা BLDC) এবং একটি ড্রাইভারকে সমর্থন করে। ঘূর্ণন এবং স্থির সমাবেশ. আ এয়ার কুলার BLDC মোটর একটি ব্রাশবিহীন ডিসি মোটর বিশেষভাবে বাষ্পীভূত এয়ার কুলার ফ্যান ডিউটির জন্য নির্বাচিত এবং কনফিগার করা হয়েছে, যেখানে প্রাথমিক ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তাগুলি কম শক্তি খরচ (18 থেকে 55 ওয়াট) , শান্ত অপারেশন, নিম্ন থেকে মাঝারি ফ্যানের গতিতে উচ্চ দক্ষতা, এবং আর্দ্র অবস্থায় ক্রমাগত বহু-ঘন্টা দৈনিক অপারেশনের উপর নির্ভরযোগ্যতা। আ বাহ্যিক BLDC এয়ার কুলার মোটর (যাকে আউটার-রোটার বা এক্সটার্নাল-রোটার BLDC মোটরও বলা হয়) এমন একটি নির্মাণ ব্যবহার করে যেখানে স্থায়ী চুম্বক রটার স্থির স্টেটরের বাইরের দিকে ঘোরে, এর ভিতরে না ঘোরে, যা ডাইরেক্ট-ড্রাইভ ফ্যান অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ আর্কিটেকচার কারণ ফ্যান ব্লেড অ্যাসেম্বলি বৃহৎ-ব্যাসের বাইরের রিং-আপ বা রিং-আপ ররবক্স ছাড়াই সরাসরি মাউন্ট করে। এই সম্পূর্ণ নির্দেশিকাটি তিনটি বিষয়ের জন্য সম্পূর্ণ প্রকৌশল তত্ত্ব, ব্যবহারিক নির্মাণ পদক্ষেপ এবং প্রয়োগ-নির্দিষ্ট নির্বাচনের মানদণ্ড কভার করে।
বোঝাপড়া কিভাবে একটি BLDC মোটর তৈরি করতে হয় ব্রাশবিহীন ডিসি মোটর কেন বিদ্যমান এবং এটি প্রতিস্থাপিত ব্রাশ করা ডিসি মোটর থেকে মৌলিকভাবে কীভাবে আলাদা তা বোঝার সাথে শুরু হয়। একটি ব্রাশ করা ডিসি মোটর ভৌত কার্বন ব্রাশ ব্যবহার করে যা একটি ঘূর্ণায়মান কমিউটেটর রিংয়ের বিরুদ্ধে চাপ দেয় যাতে মোটরটি ঘোরার সাথে সাথে রটার উইন্ডিংয়ে কারেন্টের দিক পরিবর্তন করে। এই কম্যুটেশন মেকানিজম ঘর্ষণ সৃষ্টি করে, তাপ উৎপন্ন করে, বৈদ্যুতিক শব্দ উৎপন্ন করে এবং সময়ের সাথে সাথে কার্বন ব্রাশের ক্ষয় এবং কমিউটার পৃষ্ঠের অবনতি ঘটায়। একটি BLDC মোটর রটারে স্থায়ী চুম্বক এবং স্টেটরের উইন্ডিং স্থাপন করে এবং যান্ত্রিক যোগাযোগের পরিবর্তে কারেন্টকে পরিবর্তন করার জন্য ইলেকট্রনিক সুইচিং (BLDC কন্ট্রোলার) ব্যবহার করে ব্রাশ এবং কমিউটেটর উভয়কেই নির্মূল করে।
ফলাফল সঙ্গে একটি মোটর হয় কোন পরা যোগাযোগ পৃষ্ঠতল , উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চ দক্ষতা (সাধারণত ব্রাশ করা মোটরের জন্য 85 থেকে 95% বনাম 60 থেকে 85% ), অনেক কম শ্রবণযোগ্য শব্দ, উচ্চ শক্তির ঘনত্ব (প্রতি কিলোগ্রাম মোটর ভরের বেশি শক্তি), এবং একটি পরিষেবা জীবন শত শতের চেয়ে হাজার হাজার ঘন্টায় পরিমাপ করা হয়। এই সুবিধাগুলি ব্যাখ্যা করে যে কেন BLDC মোটরগুলি কম্পিউটার হার্ড ড্রাইভ এবং ড্রোন প্রপালশন থেকে শুরু করে ওয়াশিং মেশিন পর্যন্ত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্রাশড মোটরগুলিকে স্থানচ্যুত করেছে এবং এই নিবন্ধটির জন্য সমালোচনামূলকভাবে, আবাসিক এবং বাণিজ্যিক এয়ার কুলার ফ্যান৷
ক্ষত তামার কয়েল বহনকারী নিশ্চল কোর। স্টেটর একটি ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যখন তিন-ফেজ কারেন্ট সঠিক ক্রমানুসারে এর উইন্ডিংগুলিতে প্রয়োগ করা হয়। এডি কারেন্ট ক্ষয়ক্ষতি কমাতে স্টেটর ল্যামিনেশন সিলিকন স্টিল থেকে তৈরি করা হয়।
নিওডিয়ামিয়াম বা ফেরাইট স্থায়ী চুম্বক বহনকারী ঘূর্ণায়মান সমাবেশ। রটার স্টেটর দ্বারা উত্পন্ন ঘূর্ণমান চৌম্বক ক্ষেত্র অনুসরণ করে, যান্ত্রিক ঘূর্ণন উত্পাদন করে। বাইরের-রটার ডিজাইনে রটার স্টেটরকে ঘিরে থাকে।
তিনটি হল ইফেক্ট সেন্সর 120 ডিগ্রী দূরে অবস্থান করে রটার চুম্বকের অবস্থান সনাক্ত করে এবং নিয়ামককে রিপোর্ট করে। নিয়ামক এই অবস্থানের ডেটা ব্যবহার করে সঠিক স্টেটর কয়েল পর্যায়গুলিকে ক্রমানুসারে শক্তিশালী করতে, মসৃণ ঘূর্ণন বজায় রাখতে।
ইলেকট্রনিক স্পিড কন্ট্রোলার হল সেন্সর সিগন্যাল পড়ে এবং সঠিক কম্যুটেশন সিকোয়েন্সে স্টেটর উইন্ডিংগুলিতে ভোল্টেজ প্রয়োগ করতে একটি তিন-ফেজ ব্রিজ সার্কিটে ছয়টি পাওয়ার MOSFET চালায়। PWM নিয়ন্ত্রণ গতি সামঞ্জস্য করে।
নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি বর্ণনা করে কিভাবে একটি BLDC মোটর তৈরি করতে হয় মূল উপাদান থেকে, ভিতরের-রটার (প্রথাগত) এবং বাইরের-রটার কনফিগারেশন উভয়ই কভার করে। বাইরের-রটার কনফিগারেশন বিশেষভাবে বিস্তারিত কারণ এটি এর জন্য প্রভাবশালী নকশা এয়ার কুলার BLDC মোটর এবং বাহ্যিক BLDC এয়ার কুলার মোটর অ্যাপ্লিকেশন
স্ক্র্যাচ থেকে একটি BLDC মোটর ডিজাইন বা নির্মাণ করার সময়, নিম্নলিখিত পরামিতিগুলি গণনা করা এবং একে অপরের বিরুদ্ধে ভারসাম্যপূর্ণ হওয়া আবশ্যক:
| প্যারামিটার | সাধারণ পরিসর | বৃদ্ধির প্রভাব | হ্রাসের প্রভাব |
|---|---|---|---|
| স্টেটর স্লটের সংখ্যা | 9, 12, 18, 24 | মসৃণ ঘূর্ণন সঁচারক বল, কম cogging | সহজ ঘুর, আরো cogging টর্ক |
| রটার খুঁটির সংখ্যা | 4, 8, 10, 14 | উচ্চ ঘূর্ণন সঁচারক বল ঘনত্ব, কম সর্বোচ্চ RPM | উচ্চতর সর্বোচ্চ RPM, কম টর্ক ঘনত্ব |
| কুণ্ডলী প্রতি ঘুর ঘুর | 5 থেকে 80 পালা | উচ্চতর Kv (একই ভোল্টেজে উচ্চ গতি) | নিম্ন Kv (আরো টর্ক, কম গতি) |
| তারের গেজ (ব্যাস) | 0.3 মিমি থেকে 1.5 মিমি | নিম্ন প্রতিরোধের, উচ্চ বর্তমান ক্ষমতা | উচ্চ প্রতিরোধের, একই স্রোতে আরও তাপ |
| এয়ার গ্যাপ (স্টেটর থেকে রটার) | 0.3 মিমি থেকে 1.5 মিমি | চৌম্বকীয় সংযোগ হ্রাস, কম দক্ষতা | আরও ভাল চৌম্বকীয় সংযোগ, যোগাযোগের ঝুঁকি |
| চুম্বক গ্রেড | N35 থেকে N52 (NdFeB) | উচ্চতর প্রবাহ ঘনত্ব, ভাল কর্মক্ষমতা | কম খরচ, তাপ প্রতিরোধের হ্রাস |
| স্ট্যাকের দৈর্ঘ্য (অক্ষীয়) | 10 মিমি থেকে 100 মিমি | উচ্চ টর্ক এবং পাওয়ার আউটপুট | আরও কমপ্যাক্ট, হালকা, কম শক্তি |
Kv (বেগ ধ্রুবক) হল একটি BLDC মোটরের গতি এবং টর্কের বৈশিষ্ট্যগুলি চিহ্নিত করার জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ একক স্পেসিফিকেশন। Kv কে আনলোড করার সময় মোটর টার্মিনালগুলিতে প্রয়োগ করা প্রতিটি ভোল্টের জন্য মোটর বাঁক প্রতি মিনিটে ঘূর্ণনের সংখ্যা (RPM) হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। একটি Kv এর মোটর 500 RPM/V 10 ভোল্ট (আনলোড) দিয়ে সরবরাহ করা হলে 5,000 RPM এ চলে। একটি Kv এর মোটর 100 RPM/V 10 ভোল্টে মাত্র 1,000 RPM এ চলে কিন্তু আনুপাতিকভাবে বেশি টর্ক জেনারেট করে।
একটি এয়ার কুলার BLDC মোটর যা সরাসরি 230V AC সাপ্লাই থেকে চলে (আনুমানিক 325V DC পিক পর্যন্ত সংশোধিত, বা পাওয়ার সাপ্লাই দ্বারা কম DC ভোল্টেজে নিয়ন্ত্রিত), Kv অবশ্যই বেছে নিতে হবে যাতে মোটর উপলব্ধ ভোল্টেজে লক্ষ্য ফ্যানের গতিতে কাজ করে। একটি নিয়ন্ত্রিত 24V DC সরবরাহ থেকে 350 RPM এর একটি ফ্যানের গতির জন্য প্রায় একটি Kv প্রয়োজন 350 24 দ্বারা বিভক্ত, বা প্রায় 15 RPM/V , যা আরও ঘূর্ণন মোড় ব্যবহার করে অর্জন করা হয় এবং উচ্চ-টর্ক, কম গতির বাইরের-রটার ফ্যান মোটরগুলির বৈশিষ্ট্য।
দ এয়ার কুলার BLDC মোটর ক্যাপাসিটর-চালিত একক-ফেজ ইন্ডাকশন মোটর থেকে একটি উল্লেখযোগ্য প্রযুক্তিগত আপগ্রেড প্রতিনিধিত্ব করে যা কয়েক দশক ধরে আবাসিক এবং বাণিজ্যিক বাষ্পীভূত বায়ু কুলার বাজারে আধিপত্য বিস্তার করে। কেন এই রূপান্তর ঘটছে তা বোঝার জন্য প্রতিটি প্রাসঙ্গিক কর্মক্ষমতা মাত্রা জুড়ে দুটি প্রযুক্তির তুলনা করা প্রয়োজন।
দ energy savings from replacing a conventional induction motor with an Air Cooler BLDC motor are substantial and produce meaningful reductions in electricity bills over the motor's operating life. A typical calculation:
উচ্চ বিদ্যুতের শুল্কযুক্ত বাজারগুলিতে (ইউরোপ, যুক্তরাজ্য, এশিয়ার কিছু অংশ) বা বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অনেকগুলি এয়ার কুলার দীর্ঘ সময় ধরে চলে, এয়ার কুলার BLDC মোটরের অর্থনৈতিক ক্ষেত্রে আরও শক্তিশালী। একটি ফ্যাক্টরি ফ্লোরে 20টি এয়ার কুলার প্রতিদিন 16 ঘন্টা চালালে প্রায় সাশ্রয় হয় প্রতি মৌসুমে 4,320 kWh একই প্রযুক্তি আপগ্রেড থেকে, একটি উল্লেখযোগ্য অপারেটিং খরচ হ্রাসের প্রতিনিধিত্ব করে।
আবাসিক এয়ার কুলারের জন্য এয়ার কুলার BLDC মোটর ইউনিট দুটি প্রধান বৈদ্যুতিক কনফিগারেশনে পাওয়া যায়:
দ External BLDC Air Cooler Motor (outer-rotor or external-rotor BLDC motor) is the optimal motor architecture for direct-drive fan applications, and its adoption in the air cooler industry represents not just an energy efficiency improvement but a fundamental mechanical simplification. In an outer-rotor design, the permanent magnet rotor is a bell-shaped or cup-shaped assembly that rotates around the outside of the stationary stator. The fan blades are attached directly to the outer face of the rotor bell, converting the motor and fan into a single integrated rotating assembly.
দ outer rotor's large diameter provides a large moment of inertia and a large torque arm for the fan blade attachment points. This allows the fan to be driven with lower force (torque) at the blade roots, reducing mechanical stress on the mounting interface.
এয়ার কুলার ফ্যান কাজ করে 200 থেকে 800 RPM , যা একটি বহিরাগত-রটার BLDC মোটরের সরাসরি আউটপুট গতি সীমার মধ্যে রয়েছে। কোনো গতি কমানোর গিয়ারবক্সের প্রয়োজন নেই, গিয়ারের শব্দ দূর করে, গিয়ারের দক্ষতার ক্ষতি (সাধারণত 2 থেকে 8%), এবং একটি যান্ত্রিক ব্যর্থতা বিন্দু।
দ rotating outer shell of the motor acts as a centrifugal fan in itself, drawing air through the stator from the open end and exhausting it radially. This self-generated airflow provides continuous cooling of the stator windings without any additional cooling provisions.
দ outer-rotor motor has a relatively short axial (length) dimension relative to its diameter. For an air cooler fan, where the motor must fit within the depth of the fan shroud without protruding excessively, this pancake-like form factor is ideal.
উপাদানগুলি থেকে একটি বহিরাগত BLDC এয়ার কুলার মোটর তৈরি করা বিভিন্ন গুরুত্বপূর্ণ উপায়ে অভ্যন্তরীণ-রটার নির্মাণ থেকে পৃথক। নিম্নলিখিত বিবরণগুলি বাইরের-রটার নির্মাণের নির্দিষ্ট পার্থক্য এবং চ্যালেঞ্জগুলিকে কভার করে:
বাহ্যিক BLDC এয়ার কুলার মোটর স্পেসিফিকেশন প্রাথমিকভাবে এয়ার কুলারের বায়ুপ্রবাহ ক্ষমতার সাথে মিলে যায়, প্রতি ঘন্টায় ঘন মিটার (m3/h) বা কিউবিক ফুট প্রতি মিনিটে (CFM) পরিমাপ করা হয়। নিম্নলিখিত সারণীটি বিভিন্ন শীতল আকারের জন্য সাধারণ মোটর স্পেসিফিকেশন দেখায়:
| কুলার টাইপ | বায়ুপ্রবাহ (m3/ঘণ্টা) | মোটর পাওয়ার | গতি পরিসীমা | রটার Diameter | সরবরাহ ভোল্টেজ |
|---|---|---|---|---|---|
| ব্যক্তিগত ডেস্কটপ কুলার | 150 থেকে 300 m3/ঘণ্টা | 12 থেকে 18 ওয়াট | 600 থেকে 1,200 RPM | 80 থেকে 120 মিমি | 12V বা 24V ডিসি |
| ছোট রুম কুলার (20 থেকে 40 m2) | 1,000 থেকে 2,000 m3/ঘণ্টা | 18 থেকে 30 ওয়াট | 350 থেকে 900 RPM | 150 থেকে 200 মিমি | 230V AC বা 24V DC |
| মাঝারি রুম কুলার (40 থেকে 80 m2) | 3,000 থেকে 5,000 m3/ঘণ্টা | 30 থেকে 50 ওয়াট | 300 থেকে 750 RPM | 200 থেকে 280 মিমি | 230V AC বা 48V DC |
| বাণিজ্যিক/শিল্প কুলার | 8,000 থেকে 20,000 m3/ঘন্টা | 100 থেকে 250 ওয়াট | 200 থেকে 500 RPM | 350 থেকে 500 মিমি | 230V বা 415V AC |
নিয়ন্ত্রককে সম্বোধন না করে কীভাবে একটি বিএলডিসি মোটর সিস্টেম তৈরি করা যায় সে সম্পর্কে কোনও আলোচনা সম্পূর্ণ হয় না, কারণ একটি বিএলডিসি মোটর তার ইলেকট্রনিক কম্যুটেশন সার্কিট ছাড়া কাজ করতে পারে না। মোটর এবং কন্ট্রোলার সহ-নির্ভরশীল: পরিষেবাতে মোটরের কার্যকারিতা সম্পূর্ণরূপে মোটরের সাথে নিয়ামকের মান, পরিশীলিততা এবং মিলের দ্বারা নির্ধারিত হয়।
দ standard BLDC motor controller operates on six-step (or trapezoidal) commutation. At any moment during motor operation, two of the three phase windings are energised and the third is left floating. The six-step sequence works as follows:
এই ছয়-পদক্ষেপের ক্রমটি মোটরের বৈদ্যুতিক কম্পাঙ্কের সমান হারে পুনরাবৃত্তি হয়। 750 RPM এ ঘুরতে থাকা 8টি খুঁটি (4 পোল জোড়া) সহ একটি মোটরের বৈদ্যুতিক ফ্রিকোয়েন্সি 750 RPM x 4 জোড়া 60 সেকেন্ড দ্বারা বিভক্ত = 50 Hz . কন্ট্রোলার কমিউটেশন স্টেট এ পরিবর্তন করে এই ফ্রিকোয়েন্সি 6 বার, বা প্রতি সেকেন্ডে 300 বার , যা BLDC ড্রাইভারের ভিতরে মাইক্রোকন্ট্রোলার সহজেই পরিচালনা করে।
এয়ার কুলার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য যেখানে শান্ত অপারেশন একটি উচ্চ অগ্রাধিকার, সাইনোসয়েডাল (ক্ষেত্র-ভিত্তিক নিয়ন্ত্রণ, FOC) কমিউটেশন মৌলিক ছয়-পদক্ষেপ কম্যুটেশনের তুলনায় উল্লেখযোগ্য উন্নতি প্রদান করে। বিচ্ছিন্ন পর্যায় সংমিশ্রণের মধ্যে আকস্মিকভাবে স্যুইচ করার পরিবর্তে, সাইনোসয়েডাল নিয়ন্ত্রণ একই সাথে তিনটি ধাপে মসৃণভাবে বিভিন্ন সাইন-ওয়েভ স্রোত প্রয়োগ করে, একটি ধাপের পরিবর্তে একটি ক্রমাগত ঘূর্ণমান চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। ফলাফল নাটকীয়ভাবে টর্ক লহর এবং মোটর শব্দ হ্রাস করা হয়.
একটি প্রিমিয়াম এয়ার কুলার BLDC মোটর কন্ট্রোলার সাইনোসয়েডাল FOC নিয়ন্ত্রণ প্রয়োগ করে সাধারণত শ্রবণযোগ্য মোটর শব্দ কমিয়ে দেয় 5 থেকে 15 dB(A) একই মোটর চালনাকারী একটি ছয়-পদক্ষেপের নিয়ামকের তুলনায়, যা একটি 10 ডিবি হ্রাস প্রায় অর্ধেক জোরে অনুভূত হওয়ার কারণে একটি খুব গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য। বেডরুমের এয়ার কুলার বা অফিস কুলারের জন্য যেখানে শব্দ সংবেদনশীলতা সবচেয়ে বেশি, একটি সাইনোসয়েডাল কন্ট্রোলার দৃঢ়ভাবে সুপারিশ করা হয় যদিও এটি একটি সাধারণ ছয়-পদক্ষেপ ড্রাইভারের চেয়ে কিছুটা বেশি খরচ করে।
আপনি একজন এয়ার কুলার অরিজিনাল ইকুইপমেন্ট ম্যানুফ্যাকচারার (OEM) একটি নতুন প্রোডাক্ট লাইনের জন্য মোটর নির্দিষ্ট করে থাকেন বা একজন শেষ ব্যবহারকারী একজন বর্তমান এয়ার কুলারকে একটি এক্সটার্নাল BLDC এয়ার কুলার মোটর দিয়ে রিট্রোফিটিং করে এনার্জি খরচ কমানোর জন্য, নিম্নলিখিত ব্যবহারিক নির্দেশিকা প্রধান নির্বাচন এবং ইনস্টলেশন বিবেচনাকে কভার করে।
দ motor power must be sufficient to drive the fan at the required airflow against the system's static pressure resistance (the resistance of the wet pads, ductwork, and other airflow restrictions). For a residential evaporative air cooler, the typical total system resistance is 5 থেকে 20 প্যাসকেল , এবং প্রয়োজনীয় বায়ুপ্রবাহ সরবরাহ করার সময় ফ্যানকে অবশ্যই এই প্রতিরোধকে অতিক্রম করতে হবে।
একটি ব্যবহারিক সাইজিং গাইড হিসাবে: 10 প্যাসকেল মোট স্ট্যাটিক চাপের বিপরীতে প্রয়োজনীয় বায়ুপ্রবাহের প্রতি 1,000 m3/ঘন্টার জন্য, মোটরটির প্রয়োজন প্রায় 5 থেকে 8 ওয়াট শ্যাফ্ট পাওয়ার . মোটর দক্ষতা দ্বারা ভাগ করা (সাধারণত একটি মানসম্পন্ন BLDC মোটরের জন্য 85 থেকে 90%) প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক ইনপুট শক্তি দেয়। 15 প্যাসকেলের বিপরীতে একটি 3,000 m3/h কুলারের জন্য আনুমানিক 45 থেকে 72 ওয়াট শ্যাফ্ট পাওয়ার প্রয়োজন, যার মানে হল 50 থেকে 80 ওয়াটের BLDC মোটর মোটর দক্ষতার জন্য হিসাব করার সময় উপযুক্ত।
একটি বাহ্যিক BLDC এয়ার কুলার মোটর দিয়ে একটি বিদ্যমান এয়ার কুলার রিট্রোফিটিং করার সময়, প্রতিস্থাপন মোটর অর্ডার করার আগে নিম্নলিখিতগুলি যাচাই করুন: