BLDC 모터 컨트롤러란 무엇이며 어떻게 작동하나요?

소개 소개: 컨트롤러가 모든 전기 드라이브의 “두뇌'인 이유

모든 전기 이륜차의 핵심은 모터뿐만 아니라 다음과 같습니다. 컨트롤러 - 모터가 얼마나 효율적이고 원활하며 안전하게 작동하는지를 결정하는 지능형 장치입니다. 다음과 같은 경우 BLDC(브러시리스 DC) 모터, 브러시 모터와 달리 BLDC 모터에는 기계식 정류자가 없기 때문에 컨트롤러의 역할이 더욱 중요해집니다.

대신 컨트롤러는 적시에 모터 권선을 전자적으로 전환하여 DC 배터리 전력을 정밀한 회전 동작으로 변환합니다. 전기 자전거, 스쿠터, 오토바이 등 어떤 기기에 적합한 컨트롤러를 선택하느냐에 따라 부드러운 가속과 불안정하거나 비효율적인 성능의 차이를 만들 수 있습니다.

JRAHK의 다양한 사인파 FOC 컨트롤러, 듀얼 모드 구형파 컨트롤러, 및 통합 디스플레이 키트 는 강력한 전력 출력과 지능형 제어 알고리즘을 결합하여 다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다.

BLDC 모터 컨트롤러의 기본 사항 이해하기

A 브러시리스 DC 모터 컨트롤러 는 배터리의 전원이 모터로 유입되는 방식을 조절합니다. 조정 전압, 현재, 및 타이밍 로터의 위치를 기반으로 부드러운 회전과 원하는 토크를 생성합니다.

간단히 말해서 세 가지 주요 작업을 수행합니다:

1. 커뮤테이션 제어 - 모터 위상 간에 전류를 전자적으로 전환하여 연속 회전을 생성합니다.
2. 속도 및 토크 조절 - 전류와 전압을 변화시켜 모터가 얼마나 빨리, 얼마나 강하게 회전하는지 제어합니다.
3. 보호 및 커뮤니케이션 - 차량의 디스플레이 또는 제어 장치와 데이터를 교환하는 동안 과전류, 과열 또는 저전압으로부터 보호합니다.

컨트롤러가 없으면 BLDC 모터는 계속 회전하기 위해 정확한 타이밍의 전기 신호가 필요하기 때문에 제대로 작동할 수 없습니다.

BLDC 컨트롤러의 핵심 구성 요소

일반적인 JRAHK BLDC 컨트롤러에는 다음이 포함됩니다:

• MOSFET 파워 스테이지: 주요 전류 전환 요소. 예를 들어, 당사의 9-튜브 - 24-튜브 컨트롤러는 여러 병렬 MOSFET을 사용하여 다양한 전류 레벨(18A~80A)을 처리합니다.
• 마이크로컨트롤러(MCU): 스위칭 시퀀스를 관리하고, 센서 입력을 읽고, FOC(현장 지향 제어)와 같은 제어 알고리즘을 적용하는 로직 두뇌입니다.
• 드라이버 IC: MCU 신호를 증폭하여 MOSFET을 정밀하게 구동합니다.
• 전류 및 전압 센서: 안정성을 유지하고 시스템을 보호하기 위한 폐쇄 루프 피드백을 제공합니다.
• 커뮤니케이션 인터페이스: 많은 키트가 다음을 지원합니다. UART 프로토콜을 사용하여 외부 디스플레이와 쉽게 데이터를 교환할 수 있습니다.
• 보호 회로: 과전압, 역극성 또는 단락으로부터 보호합니다.

제어 유형: 구형파 대 사인파 대 FOC

제어 방식에 따라 다양한 라이딩 경험을 제공합니다. JRAHK는 두 가지를 모두 제공합니다. 사각파 그리고 사인파 FOC 다양한 사용자 요구에 맞는 옵션을 제공합니다.

1 구형파 제어

• 사다리꼴 전류 파형을 생성합니다.
• 더 쉽고 저렴하게 구현할 수 있습니다.
• 강력한 토크를 제공하지만 소음이 높고 부드러움이 떨어집니다.
• 기본 스쿠터나 보급형 전기 자전거에 이상적입니다.

예시: JRAHK 구형파 컨트롤러 키트(6-15 튜브 모델, 250W-2000W).

이 장치는 UART 인터페이스와 디스플레이 통합 옵션으로 중소형 전기 자전거 시스템에 신뢰할 수 있는 전력을 공급합니다.

2 사인파 제어

• 모터의 회전 각도와 일치하는 정현파 전류 파형을 생성합니다.
• 더 부드럽고 조용한 작동과 더 높은 효율성.
• 진동과 기계적 마모를 줄입니다.

예시: 사인 BLDC 컨트롤러 키트(9-튜브, 15-튜브, 400W-2000W),

세련된 성능과 최소한의 소음을 요구하는 라이더를 위해 설계되었습니다.

3 현장 중심 제어(FOC)

• 고성능 시스템에서 사용되는 가장 진보된 알고리즘입니다.
• 모터 위상 전류를 회전 기준 프레임(d-q 축)으로 변환하고 토크와 자속을 독립적으로 제어합니다.
• 이를 통해 정확한 토크 출력, 향상된 에너지 효율, 부하 조건에 따른 최적의 성능을 구현할 수 있습니다.

예시: 3모드 골드 시리즈 사인 FOC 컨트롤러 (6~24 튜브 모델, 최대 5000W).

이 컨트롤러는 사인파 드라이브, FOC 알고리즘 및 듀얼 모드 작동을 통합하여 홀 센서 및 센서리스 모터 모두에 유연하게 사용할 수 있습니다.

홀 센서와 센서리스 제어

BLDC 컨트롤러는 로터의 위치를 결정하여 정류 시간을 적절하게 조정합니다. 이 작업은 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다:

• 홀 센서 포함: 모터는 내부에 내장된 센서를 통해 위치 신호를 제공합니다. 컨트롤러는 이를 읽어 스위칭을 동기화합니다.
  • 장점: 부드러운 시작, 더 나은 저속 제어.
  • 단점: 약간 더 높은 비용과 더 많은 배선이 필요합니다.
• 센서리스(백-EMF 감지): 컨트롤러는 모터 자체에서 생성된 전압 피드백을 통해 로터 위치를 추정합니다.
  • 장점: 배선이 더 간단하고 열악한 환경에서도 안정적입니다.
  • 단점: 시작 시 약간의 지연이 발생하고 매우 낮은 속도에서는 정확도가 떨어집니다.

대부분의 JRAHK 컨트롤러는 다음을 지원합니다. 듀얼 모드 작동을 통해 홀 센서의 연결 여부를 자동으로 감지하여 다양한 모터에 대한 호환성을 보장합니다.

컨트롤러 사양 이해

컨트롤러를 선택할 때 다음과 같은 매개 변수가 표시됩니다. 전압, 현재, 전원, 및 MOS 튜브 수. 그 의미는 다음과 같습니다:

예를 들어

• A 6-튜브 36V 컨트롤러 (18A, 250-400W) 표준 통근용 전기 자전거에 적합합니다.
• A 15-튜브 60V 컨트롤러 (40A, 2000W)는 대형 화물 또는 배달용 스쿠터에 적합합니다.
• A 24-튜브 84V 컨트롤러 (최대 5000W)는 고성능 모터사이클에 이상적입니다.

3모드 골드 시리즈: 하나의 컨트롤러에 담긴 지능적인 유연성

JRAHK의 3모드 골드 시리즈 사인 FOC 컨트롤러 는 고효율 전기 드라이브를 위한 차세대 설계를 나타냅니다.

각 모델은 다음을 결합합니다. 세 가지 작동 모드 단일 하우징에 있습니다:

1. 사인파 FOC 모드: 부드럽고 효율적이며 조용한 작동.
2. 사각파 모드: 토크가 큰 스타트업을 위한 간단하고 강력한 기능입니다.
3. 자가 학습 모드: 다양한 모터 특성에 맞게 파라미터를 자동으로 조정합니다.

다음과 같은 모델이 있습니다. 6-튜브(250W) 에 24-튜브(5000W), 및 최대 84 V, 이 시리즈는 소형 자전거부터 전기 모터사이클까지 모든 것을 위한 확장 가능한 솔루션을 제공합니다.

금색 아노다이징 처리된 알루미늄 하우징은 다음과 같습니다. 경량 그리고 내열성, 를 사용하여 지속적인 고부하 조건에서도 안정적인 작동을 보장합니다.

듀얼 모드 블루 사각파 컨트롤러: 내구성 및 적응성

단순함과 강력한 성능 사이의 균형이 필요한 고객을 위해 JRAHK의 듀얼 모드 블루 스퀘어 웨이브 시리즈 를 통해 안정적인 성능을 제공합니다. 듀얼 컨트롤 호환성.

최대 60A의 정격 전류와 최대 5000W의 전력으로 센서 및 센서리스 BLDC 모터를 모두 지원합니다.

예를 들어 24튜브 버전은 대형 스쿠터와 오토바이에 고전류 드라이브를 제공하여 강력한 가속과 토크 출력을 유지하면서도 비용 효율을 유지합니다.

디스플레이가 통합된 컨트롤러 키트

JRAHK는 또한 완벽한 컨트롤러 + 디스플레이 키트, 를 사용하여 설치 및 튜닝을 간소화합니다.

• 사각파 컨트롤러 키트: 6-15 튜브 버전, UART 통신.
• 사인파 컨트롤러 키트: 9튜브 및 15튜브 버전으로 더욱 정교하게 제작할 수 있습니다.

포함된 디스플레이는 속도, 배터리 잔량, 어시스트 모드, 오류 코드와 같은 실시간 데이터를 제공하여 정확한 진단과 더 나은 라이딩 경험에 필수적입니다.

이 키트는 플러그 앤 플레이 설치가 핵심인 OEM 프로젝트 또는 애프터마켓 업그레이드에 이상적입니다.

보호 및 안전 기능

최신 BLDC 컨트롤러는 여러 안전 계층을 통합하여 안정적인 작동을 보장합니다:

• 과전압 및 저전압 보호
• 과전류 제한 및 회로 단락 보호
• 과열 모니터링
• 위상 손실 감지
• 역극성 보호

이러한 기능은 컨트롤러와 모터를 모두 보호하여 시스템 수명을 연장하고 비용이 많이 드는 손상을 방지합니다.

일반적인 애플리케이션

BLDC 컨트롤러는 다음과 같은 분야에서 널리 사용됩니다:

• 전기 자전거 및 카고 자전거 - 출퇴근 및 물류를 위한 부드럽고 효율적인 모터 제어.
• 전기 스쿠터 및 모터사이클 - 고토크 가속 및 회생 제동.
• 산업 장비 - 컨베이어 시스템, AGV, 로봇 팔.
• 공유 모빌리티 플릿 - 스마트 커넥티비티로 수명이 긴 안정적인 제어 장치.

JRAHK 컨트롤러는 다음을 위해 특별히 설계되었습니다. 개인 모빌리티, 공유 교통수단, 및 산업용 드라이브 모든 작동 조건에서 내구성과 정밀도를 보장합니다.

요약: JRAHK BLDC 컨트롤러를 선택해야 하는 이유

도심형 전기 자전거를 위한 소형 컨트롤러가 필요하든, 무거운 전기 오토바이를 위한 견고한 시스템이 필요하든 상관없습니다, 성능, 안정성, 비용 효율성이 균형을 이루는 완벽한 솔루션을 제공합니다.

결론n

A BLDC 모터 컨트롤러 는 단순한 전력 변환기 그 이상으로 배터리, 모터, 라이딩 경험을 연결하는 지능형 링크입니다.

수십 년간의 연구개발과 정밀 제조를 통해, JRAHK 는 다양한 애플리케이션에서 안정적이고 효율적이며 지능적인 모터 작동을 가능하게 하는 고품질 컨트롤러를 제공합니다.

사인파의 부드러움부터 고토크 구형파 가속, 36V 도심형 전기 자전거부터 84V 고성능 모터사이클까지, JRAHK의 BLDC 컨트롤러 라인업은 파워와 제어력으로 세상을 발전시킬 수 있도록 설계되었습니다.