BLDC موٹر کا EMC ڈیزائن اور عمل درآمد کا طریقہ

اصول: میکسویل کی مساوات کے مطابق ، برقی مقناطیسی مداخلت برقی مقناطیسی لہروں کی شکل میں پھیلتی ہے ، جس میں متبادل بجلی اور مقناطیسی فیلڈ اجزاء ہوتے ہیں۔ دھاتوں میں زیادہ بجلی کی چالکتا اور مقناطیسی پارگمیتا ہوتی ہے۔ جب برقی مقناطیسی مداخلت دھات کی بچت کرنے والی پرت پر واقع ہوتی ہے ، برقی مقناطیسی انڈکشن کے قانون کے مطابق ، بجلی کا میدان دھات میں مفت الیکٹرانوں کو دشاتمک انداز میں منتقل کرنے کے لئے چلائے گا ، اس طرح ایک حوصلہ افزائی کرنٹ پیدا کرے گا۔ لینز کے قانون کے مطابق ، مقناطیسی فیلڈ حوصلہ افزائی کرنٹ کے ذریعہ پرجوش واقعہ مداخلت کے مقناطیسی فیلڈ کے مخالف ہے ، اور مداخلت مقناطیسی فیلڈ کے ایک حصے کو موثر انداز میں پیش کرنے کے لئے ایک دوسرے پر ایک دوسرے پر سپرد ہیں۔ ایک ہی وقت میں ، بجلی کے میدان کی حدود کی شرائط کے مطابق ، دھات کی بچت کرنے والی پرت بجلی کے میدان کے پھیلاؤ کا راستہ کاٹ سکتی ہے ، اس طرح اس سے بچت کا اثر حاصل ہوتا ہے۔

مخصوص آپریشن: موٹر مینوفیکچرنگ کے عمل میں ، مواد کی برقی مقناطیسی خصوصیات پر مبنی ، ایلومینیم مرکب (جس کی بجلی کی چالکتا تقریبا 3.5 × 10⁷ s/m اور نسبتا مقناطیسی پارگمیتا 1 کے قریب ہے) اور لوہے کے نیکل اللوز (اعلی مقناطیسی پارگمیتا کے ساتھ ، جیسے Permalloy میں ، 10⁵ تک پہنچ سکتا ہے۔ اور جدید سگ ماہی ٹکنالوجی کو اپنائیں ، جیسے لیزر ویلڈنگ ، میٹل سیلینٹ ، وغیرہ ، تاکہ برقی مقناطیسی مداخلت کے رساو کو روکنے کے لئے شیل میں موجود خلیجوں اور سوراخوں کو کم سے کم کیا جاسکے۔ مثال کے طور پر صنعتی آٹومیشن کے سازوسامان میں BLDC موٹر لیں۔ اس میں ایلومینیم کھوٹ کا شیل استعمال ہوتا ہے۔ عین مطابق سی این سی پروسیسنگ ٹکنالوجی کے ذریعہ ، شیل کے مشترکہ میں فرق 0.1 ملی میٹر سے کم ہے ، جو برقی مقناطیسی تابکاری کی شدت کو مؤثر طریقے سے کم کرتا ہے۔ ڈرائیو سرکٹ کے ل the ، سرکٹ بورڈ کے سائز اور برقی مقناطیسی مداخلت کی شدت کے مطابق ، مناسب موٹائی کے ساتھ دھات کی بچت کا احاطہ منتخب کیا جاتا ہے ، جیسے تانبے کی بچت کا احاطہ جس میں 0.5-1 ملی میٹر کی موٹائی ہوتی ہے ، اور دھات کی شریپین کو سطح کے ماؤنٹ ٹکنالوجی (ایس ایم ٹی) کے مابین ویلڈڈ کیا جاتا ہے تاکہ اس بات کو یقینی بنایا جاسکے کہ یہ ایک کم امپیڈنس الیکٹریکل کنکشن ہے۔

نوٹ: شیلڈنگ ڈیزائن کے عمل میں ، مختلف شیلڈنگ پرتوں کے مابین مداخلت کے نئے ذرائع کی تشکیل سے بچنے کے لئے برقی مقناطیسی مطابقت ڈیزائن کے رہنما خطوط پر سختی سے عمل کرنا چاہئے۔ مثال کے طور پر ، آٹوموٹو الیکٹرانک نظاموں میں ، موٹر ہاؤسنگ اور ڈرائیو سرکٹ شیلڈنگ کور کو کیپسیٹرز کے ذریعہ AC کے ساتھ مل کر کرنے کی ضرورت ہے ، اور ممکنہ فرق کی وجہ سے پیدا ہونے والے موجودہ برقی مقناطیسی مداخلت کو روکنے کے لئے الیکٹریکل تنہائی کے لئے الگ تھلگ آلات استعمال کیے جاتے ہیں۔ اس کے علاوہ ، شیلڈنگ پرت کی بنیاد بہت ضروری ہے۔ گراؤنڈنگ تھیوری کے مطابق ، یہ یقینی بنانا ضروری ہے کہ موثر برقی مقناطیسی شیلڈنگ کے حصول کے لئے گراؤنڈنگ مزاحمت 0.1Ω سے کم ہے۔

2. گراؤنڈنگ سسٹم کی محتاط تعمیر

اصول: اوہم کے قانون اور کرچوف کے قانون کے مطابق ، گراؤنڈنگ کا بنیادی مقصد موجودہ کے لئے کم امپیڈینس ریٹرن راہ فراہم کرنا ہے ، تاکہ سامان کی دھات کا شیل زمین کی طرح ہی ہو۔ یہ نہ صرف مستحکم بجلی کے جمع ہونے اور برقی مقناطیسی شمولیت کی وجہ سے اعلی وولٹیج سے سامان اور اہلکاروں کو نقصان پہنچانے سے بچ سکتا ہے ، بلکہ برقی مقناطیسی شمولیت کے اصول کی بنیاد پر برقی مقناطیسی مداخلت کو مؤثر طریقے سے بھی دباتا ہے۔ جب سامان میں برقی مقناطیسی شمولیت واقع ہوتی ہے تو ، گراؤنڈنگ سسٹم فوری طور پر حوصلہ افزائی کرنٹ کو زمین میں متعارف کراسکتا ہے ، اس طرح سامان پر حوصلہ افزائی شدہ برقی قوت کو کم کرتا ہے۔

مخصوص آپریشن: موٹر کا دھات کا شیل زمین سے ایک سرشار گراؤنڈنگ تار کے ذریعے جڑا ہوا ہے۔ تاروں اور کیبلز کے موجودہ لے جانے کی گنجائش کے حساب کتاب کے معیار کے مطابق ، گراؤنڈنگ تار کے کراس سیکشنل ایریا کو موٹر کی درجہ بندی کی طاقت اور زیادہ سے زیادہ شارٹ سرکٹ کرنٹ کے مطابق درست طریقے سے حساب اور منتخب کرنے کی ضرورت ہے جو موجودہ لے جانے کی کافی صلاحیت کو یقینی بنانے کے لئے تیار کی جاسکتی ہے۔ 5 کلو واٹ صنعتی بی ایل ڈی سی موٹر میں ، شارٹ سرکٹ کرنٹ کے تحت موجودہ لے جانے کی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے 6 ملی میٹر کے ایک کراس سیکشنل ایریا کے ساتھ تانبے کی گراؤنڈنگ تار کا انتخاب کیا گیا ہے۔ ڈرائیو سرکٹ میں ، جب ایک ملٹی لیئر پرنٹڈ سرکٹ بورڈ (پی سی بی) کا استعمال کیا جاتا ہے تو ، ایک پرت کو خاص طور پر گراؤنڈ طیارے کے طور پر بیان کیا جاتا ہے ، اور پیشہ ور پی سی بی ڈیزائن سافٹ ویئر (جیسے الٹیم ڈیزائنر) کو معقول حد تک ترتیب دینے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جاسکے کہ ہر جزو کے زمینی پنوں کو زمینی طیارے سے قریبی طور پر منسلک کیا جاسکتا ہے۔ کچھ اہم ینالاگ سرکٹ حصوں کے لئے ، جیسے موٹر کے پوزیشن سینسر سگنل پروسیسنگ سرکٹ ، زمینی ممکنہ فرق کی وجہ سے مداخلت کو مؤثر طریقے سے کم کرنے کے لئے ایک واحد نکاتی گراؤنڈنگ طریقہ استعمال کیا جاتا ہے۔

نوٹ: باہمی مداخلت سے بچنے کے ل different مختلف گراؤنڈنگ سسٹم کو برقی مقناطیسی مطابقت ڈیزائن ڈیزائن کی وضاحتوں کو سختی سے پیروی کرنا چاہئے۔ مثال کے طور پر ، طبی سامان میں ، مضبوط موجودہ گراؤنڈنگ اور کمزور موجودہ گراؤنڈنگ کو آزاد گراؤنڈنگ تنوں کا استعمال کرنا چاہئے ، اور گراؤنڈنگ سسٹم کے ذریعے کمزور موجودہ سرکٹ میں داخل ہونے سے مضبوط موجودہ مداخلت کو روکنے کے لئے گراؤنڈنگ بس میں لازمی رابطے کرنا ضروری ہیں۔ ایک ہی وقت میں ، متعلقہ معیارات کے مطابق (جیسے جی بی 50169-2016 'الیکٹریکل انسٹالیشن انجینئرنگ گراؤنڈنگ ڈیوائس کی تعمیر اور قبولیت کی وضاحتیں ') ، گراؤنڈنگ کنکشن کی وشوسنییتا کا باقاعدگی سے جانچ کیا جاتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جاسکے کہ گراؤنڈنگ مزاحمت ہمیشہ مخصوص حد کے اندر برقرار رہتی ہے۔

3. فلٹرز کی معقول ترتیب

اصول: پاور لائن پر منعقدہ مداخلت میں بنیادی طور پر عام وضع مداخلت اور تفریق موڈ مداخلت شامل ہے۔ مشترکہ موڈ انڈکٹر دو تار کے متوازی سمیٹنے کے اپنے خصوصی ڈھانچے کا استعمال کرتا ہے تاکہ دو سمیٹ میں مشترکہ موڈ موجودہ کے ذریعہ ایک دوسرے کو سپرپیوڈ کرتے ہیں ، اور اس طرح مشترکہ موڈ موجودہ کے لئے ایک اعلی رکاوٹ کی خصوصیت پیش کرتے ہیں اور مشترکہ موڈ مداخلت کو مؤثر طریقے سے دباتے ہیں۔ تفریق موڈ کیپسیٹر میں کیپسیسیٹر (x_c = frac {1 {2 pi fc}) کی صلاحیتوں والے رد عمل کی خصوصیت پر مبنی تفریق موڈ موجودہ کی ایک کم رکاوٹ کی خصوصیت ہے ، اور اعلی تعدد امتیازی موڈ میں مداخلت کے سگنل کو نظرانداز کرسکتے ہیں۔ سگنل ٹرانسمیشن لائن پر کم پاس کا فلٹر LC سرکٹ کی فریکوئینسی ردعمل کی خصوصیات پر مبنی ہے۔ انکٹر اور کیپسیٹر کے پیرامیٹرز کو معقول طور پر منتخب کرنے سے ، یہ کم تعدد سگنلز کو گزرنے کی اجازت دیتا ہے اور مؤثر طریقے سے اعلی تعدد مداخلت سگنلز کو کم کرتا ہے۔

مخصوص آپریشن: بجلی کی ان پٹ کے آخر میں ، بجلی کی فراہمی کی وولٹیج ، موجودہ اور مداخلت کی تعدد کی حد کے مطابق ، درست حساب کتاب کے لئے سرکٹ تجزیہ سافٹ ویئر (جیسے PSPICE) استعمال کریں ، اور فلٹر بنانے کے ل appropriate مناسب پیرامیٹرز کے ساتھ مشترکہ موڈ انڈکٹکٹر اور تفریق موڈ کیپسیٹر کو منتخب کریں۔ مثال کے طور پر ، 220V ، 50Hz AC ان پٹ بجلی کی فراہمی کے لئے ، مشترکہ موڈ انڈکٹکٹر کی شمولیت کو 5MH کے طور پر منتخب کیا جاسکتا ہے ، اور تفریق سے متعلق موڈ کیپسیٹر کی صلاحیت کو 0.47μF کے طور پر منتخب کیا جاسکتا ہے۔ بی ایل ڈی سی موٹر ڈرائیو میں گھریلو ایئرکنڈیشنر کی بجلی کی فراہمی میں ، اس پیرامیٹر کے ساتھ فلٹر استعمال کرنے کے بعد ، بجلی کی لائن پر کئے گئے مداخلت کو بہت کم کیا جاتا ہے ، جس سے متعلقہ برقی مقناطیسی مطابقت کے معیارات کو پورا کیا جاتا ہے۔ سگنل ٹرانسمیشن لائن پر ، سگنل کی فریکوئینسی اور بینڈوڈتھ کے مطابق ، فلٹر ڈیزائن تھیوری کو مناسب کٹ آف فریکوینسی کے ساتھ کم پاس فلٹر ڈیزائن کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر ، 1 میگا ہرٹز سگنل ٹرانسمیشن لائن کے لئے ، کم پاس فلٹر کی کٹ آف فریکوینسی حساب کے ذریعہ 5MHz پر سیٹ کی گئی ہے ، جو مؤثر طریقے سے اعلی تعدد مداخلت کے اشاروں کو فلٹر کرتا ہے۔

نوٹ: فلٹر کے پیرامیٹر انتخاب کا سرکٹ کی اصل رکاوٹ اور تعدد خصوصیات کے ساتھ درست طریقے سے مماثل ہونا ضروری ہے ، بصورت دیگر فلٹرنگ کا متوقع اثر حاصل نہیں کیا جاسکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں ، فلٹر کی تنصیب کی پوزیشن انتہائی ضروری ہے۔ یہ ضروری ہے کہ مختصر ترین برقی مقناطیسی مداخلت کے تبلیغ کے راستے کے اصول پر عمل کریں ، مداخلت کے ذریعہ اور محفوظ سرکٹ کے قریب رہنے کی کوشش کریں ، اور ٹرانسمیشن کے عمل کے دوران مداخلت کے سگنل کے جوڑے کو کم کریں۔

اصول: موٹر T = K_TI (جہاں K_T ٹورک مستقل ہے اور میں موجودہ ہے) کے برقی مقناطیسی ٹورک فارمولے کے مطابق ، پی ڈبلیو ایم سگنل کی فریکوئینسی اور ڈیوٹی سائیکل موٹر کے موجودہ اور وولٹیج کی تبدیلی کی شرح کو براہ راست متاثر کرے گی ، اس طرح مختلف ڈگریز کے برقی مقناطیسی مداخلت پیدا کریں گے۔ جب پی ڈبلیو ایم فریکوینسی دوسرے سرکٹس کی قدرتی تعدد یا حساس تعدد کے ساتھ گونجتی ہے تو ، کمپن تھیوری کے مطابق مداخلت کی شدت میں تیزی سے اضافہ ہوگا۔ رینڈم پی ڈبلیو ایم ٹکنالوجی پی ڈبلیو ایم سگنل کی طے شدہ تعدد کو متاثر کرنے کے لئے چھدم بے ترتیب ترتیب متعارف کراتی ہے ، تاکہ مداخلت کی توانائی یکساں طور پر وسیع تر تعدد کی حد میں تقسیم کی جاسکے۔ پاور اسپیکٹرم کثافت تھیوری کے مطابق ، یہ ایک خاص تعدد پر مداخلت کی شدت کو مؤثر طریقے سے کم کرتا ہے۔

مخصوص آپریشن: جب پی ڈبلیو ایم کنٹرول الگورتھم کو ڈیزائن کرتے ہو تو ، حساس تعدد کے ساتھ اوورلیپ سے بچنے کے لئے مناسب پی ڈبلیو ایم فریکوینسی رینج کا تعین کرنے کے لئے سسٹم میں دیگر سرکٹس کی آپریٹنگ تعدد کا جامع تجزیہ کرنے کے لئے اسپیکٹرم تجزیہ ٹولز (جیسے ایف ایف ٹی تجزیہ کار) استعمال کریں۔ بے ترتیب پی ڈبلیو ایم ٹکنالوجی کے ل a ، لکیری فیڈ بیک شفٹ رجسٹر (ایل ایف ایس آر) پر مبنی ایک چھدم بے ترتیب نمبر جنریٹر فریکوینسی سے مختلف کنٹرول سگنل پیدا کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، تاکہ پی ڈبلیو ایم سگنل کی تعدد تصادفی طور پر سیٹ فریکوینسی رینج کے اندر اتار چڑھاؤ کے اتار چڑھاؤ ، اور اتار چڑھاو کی حد کو عام طور پر 15 ٪ پر سیٹ کیا جاسکتا ہے۔ الیکٹرک گاڑی کے بی ایل ڈی سی موٹر کنٹرول سسٹم میں ، بے ترتیب پی ڈبلیو ایم ٹکنالوجی کے استعمال کے بعد 10DB سے زیادہ کی طرف سے برقی مقناطیسی مداخلت کی شدت کو کم کیا گیا ، جس سے نظام کی برقی مقناطیسی مطابقت کو مؤثر طریقے سے بہتر بنایا گیا۔

نوٹ: جب بے ترتیب پی ڈبلیو ایم ٹکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں تو ، موٹر کی آپریٹنگ کارکردگی پر اس کے اثرات پر مکمل طور پر غور کرنا چاہئے۔ تعدد کی بے ترتیب تبدیلی کی وجہ سے ، موٹر کے ٹارک پلسیشن میں اضافہ ہوسکتا ہے۔ موٹر حرکیات کے اصول کے مطابق ، موٹر کی آپریٹنگ حیثیت کو حقیقی وقت میں نگرانی اور ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت ہے۔ موجودہ بند لوپ کنٹرول ، اسپیڈ بند لوپ کنٹرول اور دیگر حکمت عملیوں کو موٹر کے مستحکم آپریشن کو یقینی بنانے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔

2. نرم اسٹارٹ اور نرم اسٹاپ حکمت عملیوں کا نفاذ

اصول: برقی مقناطیسی انڈکشن کے قانون کے مطابق ، موجودہ کی تیز تبدیلی کی وجہ سے موٹر اسٹارٹ اور اسٹاپ کے لمحے میں ، مضبوط برقی مقناطیسی مداخلت پیدا ہوگی۔ نرم اسٹارٹ اور نرم اسٹاپ حکمت عملی پی ڈبلیو ایم سگنل کی ڈیوٹی سائیکل تبدیلی کی شرح کو کنٹرول کرتی ہے تاکہ موٹر کا موجودہ اور وولٹیج آہستہ آہستہ پہلے سے طے شدہ فنکشنل تعلقات کے مطابق تبدیل ہوجائے ، اس طرح برقی مقناطیسی مداخلت کو مؤثر طریقے سے کم کیا جائے۔ مثال کے طور پر ، ڈیوٹی سائیکل کی تبدیلی کو کنٹرول کرنے کے لئے ایک کفایت شعاری فنکشن کا استعمال موجودہ اور وولٹیج کی تبدیلی کو ہموار کرسکتا ہے۔

مخصوص آپریشن: اسٹارٹ اپ مرحلے میں ، موٹر کی بوجھ کی خصوصیات اور سسٹم کی ضروریات کے مطابق ، ایک مناسب آغاز کا وقت مقرر کریں ، جیسے 1s۔ اس مدت کے دوران ، موٹر کی ڈرائیو وولٹیج کو مستقل طور پر بڑھانے کے ل the ، پی ڈبلیو ایم سگنل کے ڈیوٹی سائیکل کو آہستہ آہستہ بڑھتے ہوئے فنکشن کے ذریعے بڑھایا جاتا ہے۔ رکنے والے مرحلے میں ، اسٹاپ ٹائم بھی طے کیا جاتا ہے ، جیسے 1.5s ، اور موٹر کے سست اسٹاپ کو حاصل کرنے کے لئے پی ڈبلیو ایم سگنل کا ڈیوٹی سائیکل آہستہ آہستہ کم ہوتا ہوا فنکشن کے ذریعے کم ہوجاتا ہے۔ ایک لفٹ کے بی ایل ڈی سی موٹر ڈرائیو سسٹم میں ، نرم اسٹارٹ اور نرم اسٹاپ حکمت عملیوں کو اپنانے کے بعد ، برقی مقناطیسی مداخلت کو نمایاں طور پر کم کیا جاتا ہے ، اور لفٹ آپریشن کی آسانی کو بہتر بنایا جاتا ہے۔

نوٹ: موٹر کی بوجھ خصوصیات اور اصل اطلاق کے منظر نامے کے مطابق نرم اسٹارٹ اور نرم اسٹاپ کی وقت کی ترتیب کو درست طریقے سے ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت ہے۔ اگر وقت بہت کم ہے تو ، برقی مقناطیسی مداخلت کو مؤثر طریقے سے دبایا نہیں جاسکتا۔ اگر وقت بہت لمبا ہے تو ، اس سے موٹر کی کام کرنے کی کارکردگی اور ردعمل کی رفتار متاثر ہوگی۔ زیادہ سے زیادہ وقت کے پیرامیٹرز کا تعین تجرباتی جانچ اور نقلی تجزیہ کے ذریعے کیا جاسکتا ہے۔