টর্ক কন্ট্রোল ব্যাখ্যা করা হয়েছে: BLDC মোটর কন্ট্রোলার নির্বাচনের জন্য একটি ব্যবহারিক গাইড

একজন যাত্রী বহন করার সময় একটি খাড়া র‌্যাম্পে একটি বৈদ্যুতিক মোটরসাইকেল অবস্থান করছে। একটি গতি নিয়ন্ত্রক একটি কম লক্ষ্য গতি ধারণ করে, তবুও একটি ছোট থ্রোটল ব্লিপ একটি নিয়ন্ত্রিত লঞ্চকে হিংসাত্মক ঝাঁকুনিতে পরিণত করতে পারে। এখন একটি ডেলিভারি রোবটকে একটি দরজা অতিক্রম করার চিত্র দেখুন যা সামান্য খুব সরু। যদি কন্ট্রোলারটি সম্পূর্ণ কারেন্টে ধাক্কা দিতে থাকে, গিয়ারবক্স প্রভাবটি শোষণ করে। উভয় পরিস্থিতিই টর্ক নিয়ন্ত্রণ দ্বারা সমাধান করা হয়, অপারেটিং মোড যা একটি মোটর তার গতি বা অবস্থানের পরিবর্তে ঘূর্ণন শক্তিকে নিয়ন্ত্রণ করে।

এই নিবন্ধটি প্রকৌশলী এবং OEM প্রকল্প দলের জন্য লেখা যারা বৈদ্যুতিক মোটরসাইকেল, রোবট চ্যাসিস, বৈদ্যুতিক ATV, UTV এবং আউটবোর্ড মোটরগুলির জন্য ব্রাশবিহীন মোটর কন্ট্রোলারের মূল্যায়ন করছেন। একটি BLDC বা PMSM ড্রাইভে টর্ক কন্ট্রোল আসলে কী বোঝায়, কন্ট্রোলার কীভাবে এটি অর্জন করে এবং কোন স্পেসিফিকেশনগুলি বাস্তব-বিশ্বের অপারেশনে টর্ক মসৃণ এবং প্রতিক্রিয়াশীল মনে করে কিনা তা নির্ধারণ করে।

টর্ক কন্ট্রোল আসলে কি মানে

টর্ক কন্ট্রোল মোটরে সরবরাহ করা কারেন্টকে নিয়ন্ত্রণ করে যাতে শ্যাফ্ট টর্ক রাইডার, ড্রাইভার বা মোশন কন্ট্রোলার দ্বারা প্রদত্ত কমান্ড অনুসরণ করে। এটি একটি লক্ষ্য গতি ধরে না. এটি একটি রটার অবস্থান ধরে না. মোটর সহজভাবে প্রয়োগ করা ঘূর্ণন সঁচারক বল এবং শ্যাফ্ট সংযুক্ত লোড থেকে যাই হোক না কেন গতি তৈরি করে।

একটি সহজ তুলনা সাহায্য করে। আপনি যখন একটি হ্যান্ড কার্টকে ধাক্কা দেন, তখন আপনার বাহুগুলি বল প্রয়োগ করে এবং কার্টটি যে গতিতে ঘূর্ণায়মান প্রতিরোধ এবং ঢালের বিরুদ্ধে যে বল উৎপন্ন করে সেই গতিতে চলে। আপনার বাহু টর্ক নিয়ন্ত্রণ করছে। আপনি যদি এর পরিবর্তে কার্টের গতি লক করেন তবে সেটি হবে গতি নিয়ন্ত্রণ।

ঘূর্ণন সঁচারক বল নিয়ন্ত্রণ এছাড়াও একটি প্রতিরক্ষামূলক ফাংশন. 15 Nm এর বেশি সরবরাহ করার জন্য প্রোগ্রাম করা একটি নিয়ামক কেবল 20 Nm আউটপুট করবে না, এমনকি যদি ড্রাইভার এটি দাবি করে। আলগা নুড়ির উপর চাকা স্লিপ, একটি অবরুদ্ধ অ্যাকচুয়েটর, বা আংশিকভাবে জব্দ করা বিয়ারিং আর সরাসরি ড্রাইভলাইন চাপে অনুবাদ করে না। এই কারণে ঘূর্ণন সঁচারক বল সীমিত প্রায়শই মোশন সিস্টেমে একটি নিরাপত্তা ফাংশন হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

কিভাবে একটি ব্রাশলেস কন্ট্রোলার নিয়ন্ত্রিত টর্ক সরবরাহ করে

একটি ব্রাশবিহীন ডিসি মোটর বা একটি স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটরে, টর্ক কোয়াড্রেচার অক্ষের আর্মেচার কারেন্টের সমানুপাতিক। টর্ক নিয়ন্ত্রণ তাই বর্তমান নিয়ন্ত্রণ। একটি ভাল-পরিকল্পিত নিয়ামক ফেজ স্রোত পরিমাপ করে, টর্ক কমান্ডের সাথে টর্ক তৈরিকারী উপাদানের তুলনা করে এবং ত্রুটি কমাতে বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল করার প্যাটার্ন সামঞ্জস্য করে। এই অভ্যন্তরীণ বর্তমান লুপ যেখানে টর্ক নিয়ন্ত্রণ আসলে বাস করে।

ক্ষেত্র-ভিত্তিক নিয়ন্ত্রণ এবং বর্তমান লুপ

ক্ষেত্র-ভিত্তিক নিয়ন্ত্রণ, যাকে সাধারণত FOC বলা হয়, একটি ঘূর্ণায়মান রেফারেন্স ফ্রেমে পরিমাপ করা তিন-ফেজ স্রোতকে দুটি উপাদানে রূপান্তরিত করে: d-অক্ষে একটি চুম্বকীয় উপাদান এবং q-অক্ষে একটি টর্ক-উৎপাদনকারী উপাদান। কন্ট্রোলার অনুরোধ করা টর্কের সাথে মেলে q-অক্ষের কারেন্টকে নির্দেশ করে এবং সারফেস-মাউন্ট PMSM-এর জন্য d-অক্ষ কারেন্টকে শূন্যের কাছাকাছি রাখে। এই বর্তমান লুপের ব্যান্ডউইথ কত দ্রুত টর্ক সংশোধন ঘটবে তা নির্ধারণ করে। 10 থেকে 20 kHz এ আপডেট হওয়া একটি লুপ কয়েক মিলিসেকেন্ডে লোড পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া দেখায়, যা একটি স্থিতিশীল ক্রল এবং কম গতিতে তোতলানো গতির মধ্যে পার্থক্য। FOC একটি কেন্দ্রীয় কারণ স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটর প্রযুক্তি উন্নতি অব্যাহত ট্র্যাকশন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য: একই হার্ডওয়্যার শুধুমাত্র সফ্টওয়্যার পরিবর্তনের মাধ্যমে মসৃণ টর্ক, উচ্চতর দক্ষতা এবং পুনর্জন্মমূলক ব্রেকিং প্রদান করে।

সেন্সর ফিডব্যাক এবং সেন্সরহীন অপারেশন

ঘূর্ণন সঁচারক বল নিয়ন্ত্রণের গুণমান রটার অবস্থান প্রতিক্রিয়ার উপর ব্যাপকভাবে নির্ভর করে। হল সেন্সরগুলি মোটা, 60-ডিগ্রি রেজোলিউশন প্রদান করে, যা ট্র্যাপিজয়েডাল কম্যুটেশনের জন্য যথেষ্ট কিন্তু কম গতিতে মসৃণ টর্কের জন্য নয়। এনকোডার এবং রেজলভারগুলি ক্রমাগত রটার কোণ সরবরাহ করে, FOC-কে এমনকি স্থবিরতার কাছাকাছিও সুনির্দিষ্ট টর্ক ধরে রাখতে দেয়। সেন্সরবিহীন অ্যালগরিদমগুলি ব্যাক-ইএমএফ থেকে রটারের অবস্থান অনুমান করে, যা সেন্সর খরচ সরিয়ে দেয় কিন্তু শূন্য গতিতে সম্পূর্ণ টর্ক বজায় রাখতে পারে না যেখানে কোনও ব্যাক-ইএমএফ নেই। অনেক প্রোডাকশন ড্রাইভ একটি হাইব্রিড কৌশল ব্যবহার করে: সেন্সর-ভিত্তিক শুরু এবং কয়েকশ RPM-এর উপরে সেন্সরবিহীন চলমান।

ফেজ বর্তমান সেন্সিং সমান গুরুত্বপূর্ণ. লো-সাইড শান্ট প্রতিরোধকগুলি সস্তা কিন্তু শব্দ-সংবেদনশীল; ইন্টিগ্রেটেড ফেজ সেন্সর বেশি খরচ করে এবং কম স্রোতে পরিষ্কার পরিমাপ প্রদান করে। বর্তমান সংকেতের স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং ফিল্টারিং শ্যাফ্টে দেখা ব্যবহারিক ঘূর্ণন সঁচারক বল সেট করে, তাই একটি ডেটাশিটে টর্কের পরিসংখ্যানগুলি কন্ট্রোলারে ব্যবহৃত সেন্সিং আর্কিটেকচারের সাথে একসাথে পড়া উচিত।

কেন টর্ক কন্ট্রোল বাস্তব অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ

টর্ক নিয়ন্ত্রণ বৈদ্যুতিক গতিশীলতা এবং রোবোটিক্সের প্রতিটি প্রধান অ্যাপ্লিকেশন বিভাগে পরিমাপযোগ্য আচরণ পরিবর্তন করে।

• বৈদ্যুতিক মোটরসাইকেল। ঢালে নিয়ন্ত্রিত লঞ্চ, ভেজা অ্যাসফল্টে চাকা-স্লিপ প্রতিরোধ, এবং পুনরুত্পাদনমূলক ব্রেকিং যা একটি মসৃণ র‌্যাম্পে নেতিবাচক টর্ক প্রয়োগ করে। ঘূর্ণন সঁচারক বল সীমা ছাড়া, মোটর হিংস্রভাবে জড়িত হতে পারে যখন রাইডার থ্রোটলকে মোচড় দেয়।
• রোবট চ্যাসিস। টর্ক লিমিটিং সংঘর্ষের সময় গিয়ার এবং মোটরকে রক্ষা করে। যখন একটি স্বায়ত্তশাসিত মোবাইল রোবট একটি অপ্রত্যাশিত বাধার মধ্যে ড্রাইভ করে, তখন নিয়ামক ড্রাইভট্রেনে সম্পূর্ণ শক্তি খাওয়ানোর পরিবর্তে কারেন্ট ক্যাপ করে।
• বৈদ্যুতিক ATV এবং UTV. অসম ভূখণ্ডে কম-গতির ক্রলিংয়ের জন্য সুনির্দিষ্ট কম-টর্ক আউটপুট প্রয়োজন। একটি গতি-নিয়ন্ত্রিত সিস্টেম যখন চাকা হারায় এবং ট্র্যাকশন ফিরে পায় তখন বাড়তে থাকে।
• বৈদ্যুতিক আউটবোর্ড মোটর। স্পিড লুপের চেয়ে দ্রুত লোড পরিবর্তনে সাড়া দিতে কন্ট্রোলারকে কারেন্ট এবং বাতাসের বিরুদ্ধে অবিরাম খোঁচা দিতে হয়।

দ মোটর ড্রাইভ পণ্য মাল্টি দৃশ্যকল্প অভিযোজন ঠিক এই চাহিদাকে প্রতিফলিত করে: একটি কন্ট্রোলার প্ল্যাটফর্মকে অবশ্যই ছোট রোবট চাকা থেকে শুরু করে বড় ATV ড্রাইভলাইন পর্যন্ত বিস্তৃত টর্ক কমান্ড পরিচালনা করতে হবে।

ঘূর্ণন সঁচারক বল গুণমান নির্ধারণ করে যে মূল স্পেসিফিকেশন

টর্ক-সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি কন্ট্রোলার সোর্স করার সময়, ক্রমাগত বর্তমান রেটিং এবং সর্বোচ্চ কারেন্ট শুধুমাত্র শুরু বিন্দু। নিম্নলিখিত স্পেসিফিকেশন টর্ক আচরণের উপর একটি বহিরাগত প্রভাব আছে.

1. বর্তমান লুপ আপডেট রেট। একটি উচ্চতর আপডেট রেট, সাধারণত 10 থেকে 20 kHz, একটি টর্ক কমান্ড পরিবর্তন এবং শ্যাফ্টে প্রকৃত টর্ক পরিবর্তনের মধ্যে বিলম্বকে ছোট করে।
2. PWM ফ্রিকোয়েন্সি। একটি উচ্চতর সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি বর্তমান লহর এবং শ্রবণযোগ্য শব্দ কমায় কিন্তু সুইচিং ক্ষতি বাড়ায়। শান্ত অপারেশনের লক্ষ্যে নিয়ন্ত্রকরা একটি ফ্রিকোয়েন্সি বেছে নেয় যা উভয়ের ভারসাম্য বজায় রাখে।
3. বর্তমান সেন্সিং রেজোলিউশন এবং শব্দ. দ smallest measurable current step sets the smallest torque step. A noisy sensing circuit produces torque chatter at low load.
4. টর্ক লহর. কম টর্ক রিপল কম গতিতে ঘূর্ণনকে মসৃণ রাখে, যা রোবট জয়েন্ট এবং প্রোপেলারের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
5. ওভারলোড ক্ষমতা। হিল স্টার্টের জন্য ক্ষণস্থায়ী টর্কের শিখর এবং বাধা হ্যান্ডলিং সাধারণত ক্রমাগত রেটিং অতিক্রম করে। আসল ডিউটি ​​চক্রের বিপরীতে ওভারলোড বক্ররেখা পরীক্ষা করুন।
6. দrmal behaviour. টেকসই টর্ক কন্ট্রোলারের তাপীয় নকশা দ্বারা সেট করা হয়। একটি কন্ট্রোলার যা তাড়াতাড়ি থ্রোটল করে তা বর্ধিত অপারেশনের সময় নীরবে উপলব্ধ টর্ক কমিয়ে দেবে।

উপাদানের গুণমান সংখ্যার বাইরে গুরুত্বপূর্ণ। একটি ঘূর্ণন সঁচারক বল নিয়ন্ত্রিত ড্রাইভ প্রতি সেকেন্ডে শত শত বার ফেজ কারেন্ট স্যুইচ করে, এবং সংযোগকারী বা সোল্ডার জয়েন্টগুলিতে যে কোনও বিরতিহীন প্রতিরোধ বর্তমান পরিমাপের শব্দ হিসাবে উপস্থিত হয় যা টর্ক চ্যাটারে পরিণত হয়। এই কারণেই হার্ডওয়্যারের উপাদান গুণমান একটি বৈধ ইঞ্জিনিয়ারিং স্পেসিফিকেশন, শুধুমাত্র একটি বিপণন দাবি নয়।

প্রোটোটাইপ পরীক্ষার সময় প্রকৃত মোটরের সাথে ডেটাশিট টর্ক রিপল পরিসংখ্যান যাচাই করাও মূল্যবান। নির্মাতারা নিয়ন্ত্রিত পরিস্থিতিতে টর্ক রিপল পরিমাপ করে যা একটি প্রোডাকশন ফ্রেম, একটি নির্দিষ্ট উইন্ডিং ইনডাক্টেন্স, বা একটি প্রকল্প ব্যবহার করার পরিকল্পনা করে এমন PWM ফ্রিকোয়েন্সির সাথে মেলে না। একটি সংক্ষিপ্ত বেঞ্চ পরীক্ষা যা বেশ কয়েকটি গতির পয়েন্টে টর্ক লগ করে তা বেশিরভাগ সমস্যাগুলি প্রকাশ করবে যা পরে ক্ষেত্রের অভিযোগে পরিণত হয়।

মোটর এবং ডিউটি সাইকেলের সাথে কন্ট্রোলারের মিল

ঘূর্ণন সঁচারক বল নিয়ন্ত্রণ কর্মক্ষমতা একটি সিস্টেম সম্পত্তি, বিচ্ছিন্ন একটি নিয়ামক সম্পত্তি নয়. বর্তমান লুপটি মোটর উইন্ডিং ইনডাক্টেন্স এবং রেজিস্ট্যান্সের সাথে সুর করা হয়। একই কন্ট্রোলারকে বিভিন্ন পরামিতি সহ একটি মোটরের সাথে সংযুক্ত করুন এবং টর্ক প্রতিক্রিয়া দোদুল্যমান বা অলস হতে পারে। এই কারণেই সিস্টেম ডিজাইনের অংশ হিসাবে কন্ট্রোলার এবং মোটর জোড়া করা একা উপাদান নির্বাচন করার চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ।

দ্রুত ঘূর্ণন সঁচারক বল প্রতিক্রিয়া প্রয়োজন যে অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, R5-2215 দ্রুত-প্রতিক্রিয়া brushless DC মোটর কন্ট্রোলার টর্ক কমান্ড এবং যান্ত্রিক শ্যাফ্ট টর্কের মধ্যে বিলম্ব কমানোর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। শহুরে বৈদ্যুতিক মোটরসাইকেলের মতো দক্ষতা-সংবেদনশীল প্ল্যাটফর্মের জন্য, A4-2313 উচ্চ-দক্ষ ব্রাশবিহীন ডিসি মোটর কন্ট্রোলার বৈদ্যুতিক ক্ষতি কমানোর সময় সঠিকভাবে টর্ক ধরে রাখে। ডায়নামিক টর্কের চাহিদা সহ উচ্চ-ভোল্টেজ, উচ্চ-পাওয়ার আর্কিটেকচারের জন্য, টি-সিরিজ হাই-পারফরম্যান্স মোটর কন্ট্রোলার ATVs, UTVs, এবং বড় রোবট প্ল্যাটফর্মের জন্য সাধারণত প্রয়োজন হয় এমন বিস্তৃত খাম কভার করে।

T সিরিজ উচ্চ কর্মক্ষমতা মোটর কন্ট্রোলার সরবরাহকারী, কারখানা APT - T300 T400 T500 T720 T1000 T1400 T1800 স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটর কন্ট্রোলার ফ্যাক্টরি, T সিরিজ উচ্চ কর্মক্ষমতা মোটর নিয়ন্ত্রণ... পণ্য দেখুন →

A4 উচ্চ দক্ষতা ব্রাশলেস ডিসি মোটর কন্ট্রোলার সরবরাহকারী, কারখানা - সাংহাই এ APT হল A4 উচ্চ দক্ষতার ব্রাশলেস ডিসি মোটর কন্ট্রোলার সরবরাহকারী এবং পাইকারি A4 উচ্চ দক্ষতার ব্রাশলেস ডিসি মোটর কন্ট্রোলার ফ্যাক্টরি... পণ্য দেখুন →

R5 দ্রুত প্রতিক্রিয়া ব্রাশলেস ডিসি মোটর কন্ট্রোলার সরবরাহকারী, কারখানা - সাংহাই এপিটি APT হল R5 ফাস্ট রেসপন্স ব্রাশলেস ডিসি মোটর কন্ট্রোলার সরবরাহকারী এবং পাইকারি R5 ফাস্ট রেসপন্স ব্রাশলেস ডিসি মোটর কন্ট্রোলার ফ্যাক্টরি সি... পণ্য দেখুন →

সফটওয়্যার এখানে একটি কেন্দ্রীয় ভূমিকা পালন করে। টর্ক র‌্যাম্প শেপিং, বর্তমান লুপ টিউনিং এবং ফল্ট আচরণ ফার্মওয়্যারে কনফিগার করা হয়েছে, তাই একই হার্ডওয়্যারটি একটি কার্গো ই-বাইক, একটি হুইলচেয়ার বা মেরিন ড্রাইভের জন্য টিউন করা যেতে পারে। সফ্টওয়্যারে টর্ক পরিচালনার স্থানান্তর একটি বিস্তারিত নিবন্ধের থিমগুলির মধ্যে একটি আধুনিক মোটর কন্ট্রোলারে সফ্টওয়্যারের ভূমিকা .

উপসংহার

টর্ক নিয়ন্ত্রণ একটি একক উপাদান বা অ্যালগরিদম নয়। এটি বর্তমান সেন্সিং চেইন, রটার অবস্থান প্রতিক্রিয়া, বর্তমান লুপ ফার্মওয়্যার, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল পর্যায়, এবং শারীরিক সংযোগকারী গুণমানের মাধ্যমে চলে। বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং মোবাইল মেশিন তৈরি করা OEMগুলির জন্য, টর্ককে মসৃণভাবে নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা নির্ধারণ করে যে পণ্যটি প্রকৃত লোডের অধীনে অনুমানযোগ্য এবং পরিমার্জিত বোধ করে কিনা। কন্ট্রোলার নির্বাচন পর্বের সময় বর্তমান লুপ ব্যান্ডউইথ, টর্ক রিপল, ওভারলোড আচরণ এবং সফ্টওয়্যার কনফিগারেবিলিটি মূল্যায়ন করা প্রকল্পের পরে ড্রাইভেবিলিটি রি-ইঞ্জিনিয়ারিং এড়ানোর সবচেয়ে সরাসরি উপায়।