മോട്ടോർ കൺട്രോൾ ലളിതമാക്കാം: പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നൽ ജനറേഷനെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു സമഗ്ര ഗൈഡ്

പൾസ് വിഡ്ത്ത് മോഡുലേഷൻ (PWM) ലോകമെമ്പാടുമുള്ള മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ശക്തമായ സാങ്കേതികതയാണ്. അതിന്റെ വൈവിധ്യം, കാര്യക്ഷമത, നടപ്പാക്കാനുള്ള എളുപ്പം എന്നിവ ആധുനിക എംബഡഡ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെയും പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സിന്റെയും ഒരു അടിസ്ഥാന ശിലയാക്കി മാറ്റി. ഈ സമഗ്രമായ ഗൈഡ് പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നൽ ജനറേഷനെക്കുറിച്ച് ആഴത്തിലുള്ള ധാരണ നൽകാൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നു, അതിൻ്റെ അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങൾ, വിവിധ നിർമ്മാണ രീതികൾ, പ്രായോഗിക പരിഗണനകൾ, അന്താരാഷ്ട്ര എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്രോജക്റ്റുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട നൂതന വിഷയങ്ങൾ എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

എന്താണ് പൾസ് വിഡ്ത്ത് മോഡുലേഷൻ (PWM)?

ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസിയിൽ പവർ സപ്ലൈ ഓണും ഓഫും ആക്കി ഒരു ഇലക്ട്രിക്കൽ ലോഡിലേക്ക് നൽകുന്ന ശരാശരി പവർ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു രീതിയാണ് PWM. ഒരു സൈക്കിളിന്റെ മൊത്തം സമയവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ സിഗ്നൽ 'ഓൺ' അവസ്ഥയിൽ (ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ്) ആയിരിക്കുന്ന സമയത്തെയാണ് "പൾസ് വിഡ്ത്ത്" എന്ന് പറയുന്നത്. ഈ അനുപാതം ശതമാനത്തിൽ പ്രകടിപ്പിക്കുമ്പോൾ, അതിനെ ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ എന്ന് പറയുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിന്, 50% ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ എന്നാൽ സിഗ്നൽ പകുതി സമയം 'ഓൺ' അവസ്ഥയിലും ബാക്കി പകുതി സമയം 'ഓഫ്' അവസ്ഥയിലുമാണെന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. ഉയർന്ന ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ ലോഡിലേക്ക് കൂടുതൽ പവർ നൽകുന്നതിനും, കുറഞ്ഞ ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ കുറഞ്ഞ പവർ നൽകുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു.

ഒരു പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നലിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ

• ഫ്രീക്വൻസി: പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നൽ അതിന്റെ സൈക്കിൾ ആവർത്തിക്കുന്ന നിരക്ക് (ഹെർട്സ് - Hz -ൽ അളക്കുന്നു). ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികൾ സാധാരണയായി മോട്ടോറിന്റെ സുഗമമായ പ്രവർത്തനത്തിന് കാരണമാകുമെങ്കിലും സ്വിച്ചിംഗ് നഷ്ടം വർദ്ധിപ്പിച്ചേക്കാം.
• ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ: ഓരോ സൈക്കിളിലും സിഗ്നൽ 'ഓൺ' ആയിരിക്കുന്ന സമയത്തിന്റെ ശതമാനം (ശതമാനമായോ 0-നും 1-നും ഇടയിലുള്ള ദശാംശ മൂല്യമായോ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു). ഇത് മോട്ടോറിലേക്ക് പ്രയോഗിക്കുന്ന ശരാശരി വോൾട്ടേജിനെ നേരിട്ട് നിയന്ത്രിക്കുന്നു.
• റെസല്യൂഷൻ: ലഭ്യമായ ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ ലെവലുകളുടെ എണ്ണം. ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ മോട്ടോർ വേഗതയിലും ടോർക്കിലും കൂടുതൽ സൂക്ഷ്മമായ നിയന്ത്രണം നൽകുന്നു. റെസല്യൂഷൻ പലപ്പോഴും ബിറ്റുകളിലാണ് പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു 8-ബിറ്റ് പിഡബ്ല്യുഎം-ന് 256 (2^8) സാധ്യമായ ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ മൂല്യങ്ങളുണ്ട്.

മോട്ടോർ നിയന്ത്രണത്തിനായി എന്തിന് പിഡബ്ല്യുഎം ഉപയോഗിക്കണം?

മോട്ടോർ നിയന്ത്രണത്തിൻ്റെ പരമ്പരാഗത അനലോഗ് രീതികളെ അപേക്ഷിച്ച് പിഡബ്ല്യുഎം നിരവധി ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു, ഇത് പല ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലും മുൻഗണന നൽകുന്ന തിരഞ്ഞെടുപ്പായി മാറുന്നു:

• കാര്യക്ഷമത: പിഡബ്ല്യുഎം സ്വിച്ചിംഗ് മോഡിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്, ഇത് സ്വിച്ചിംഗ് ഉപകരണങ്ങളിലെ (ഉദാ. MOSFETs, IGBTs) പവർ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നു. ഇത് ലീനിയർ വോൾട്ടേജ് റെഗുലേറ്ററുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമതയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു, കാരണം ലീനിയർ റെഗുലേറ്ററുകൾ അധിക പവർ താപമായി പുറന്തള്ളുന്നു. ബാറ്ററിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളിലോ ഊർജ്ജ സംരക്ഷണം നിർണ്ണായകമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലോ ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്.
• സൂക്ഷ്മമായ നിയന്ത്രണം: ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ മാറ്റുന്നതിലൂടെ, മോട്ടോറിലേക്ക് പ്രയോഗിക്കുന്ന ശരാശരി വോൾട്ടേജിൽ കൃത്യമായ നിയന്ത്രണം സാധ്യമാക്കുന്നു. ഇത് വേഗതയും ടോർക്കും കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.
• വഴക്കം: മൈക്രോകൺട്രോളറുകൾ, ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സറുകൾ (DSPs), പ്രത്യേക പിഡബ്ല്യുഎം കൺട്രോളറുകൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് പിഡബ്ല്യുഎം എളുപ്പത്തിൽ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് സിസ്റ്റം ഡിസൈനിൽ വഴക്കം നൽകുകയും മറ്റ് നിയന്ത്രണ അൽഗോരിതങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
• കുറഞ്ഞ താപ ഉൽപ്പാദനം: സ്വിച്ചിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും ഓൺ അല്ലെങ്കിൽ പൂർണ്ണമായും ഓഫ് ആയതിനാൽ, ലീനിയർ നിയന്ത്രണ രീതികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ താപം പുറന്തള്ളുന്നത് ഗണ്യമായി കുറയുന്നു. ഇത് തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് ലളിതമാക്കുകയും വലിയ ഹീറ്റ് സിങ്കുകളുടെ ആവശ്യം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നലുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള രീതികൾ

ലളിതമായ അനലോഗ് സർക്യൂട്ടുകൾ മുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ മൈക്രോകൺട്രോളർ അധിഷ്ഠിത പരിഹാരങ്ങൾ വരെ വിവിധ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ച് പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നലുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. ചില സാധാരണ രീതികൾ താഴെ പറയുന്നവയാണ്:

1. അനലോഗ് പിഡബ്ല്യുഎം ജനറേഷൻ

അനലോഗ് പിഡബ്ല്യുഎം ജനറേഷനിൽ സാധാരണയായി ഒരു കമ്പാരേറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു റെഫറൻസ് വോൾട്ടേജിനെ (ആവശ്യമുള്ള ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിളിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു) ഒരു സോടൂത്ത് അല്ലെങ്കിൽ ട്രയാംഗിൾ വേവ്ഫോമുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു. സോടൂത്ത് വേവ്ഫോം റെഫറൻസ് വോൾട്ടേജിനെ കവിയുമ്പോൾ, കമ്പാരേറ്റർ ഔട്ട്പുട്ട് മാറുകയും പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഗുണങ്ങൾ: എളുപ്പത്തിൽ ലഭ്യമായ ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് നടപ്പിലാക്കാൻ ലളിതമാണ്. ദോഷങ്ങൾ: പരിമിതമായ കൃത്യതയും വഴക്കവും. ഘടകങ്ങളിലെ വ്യതിയാനങ്ങൾക്കും താപനില മാറ്റങ്ങൾക്കും വിധേയം. സങ്കീർണ്ണമായ നിയന്ത്രണ അൽഗോരിതങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമല്ല.

ഉദാഹരണം: ഒരു ഓപ്പറേഷണൽ ആംപ്ലിഫയർ (op-amp) ഒരു കമ്പാരേറ്ററായി ക്രമീകരിച്ച്, ഒരു RC സർക്യൂട്ട് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു സോടൂത്ത് വേവ് ഉണ്ടാക്കുകയും, ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ ക്രമീകരിക്കുന്നതിന് ഒരു വേരിയബിൾ വോൾട്ടേജ് ഡിവൈഡർ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ രീതി പലപ്പോഴും അടിസ്ഥാന മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ സർക്യൂട്ടുകളിലോ വിദ്യാഭ്യാസപരമായ പ്രകടനങ്ങളിലോ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

2. മൈക്രോകൺട്രോളർ അധിഷ്ഠിത പിഡബ്ല്യുഎം ജനറേഷൻ

ആധുനിക മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങളിൽ പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നലുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും സാധാരണമായ പ്ലാറ്റ്ഫോം മൈക്രോകൺട്രോളറുകളാണ്. മിക്ക മൈക്രോകൺട്രോളറുകളിലും ബിൽറ്റ്-ഇൻ പിഡബ്ല്യുഎം മൊഡ്യൂളുകൾ (ടൈമറുകൾ/കൗണ്ടറുകൾ) ഉണ്ട്, അവ ഫ്രീക്വൻസി, ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ, റെസല്യൂഷൻ എന്നിവയിൽ കൃത്യമായ നിയന്ത്രണത്തോടെ പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നലുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും.

ഗുണങ്ങൾ: ഉയർന്ന കൃത്യത, വഴക്കം, പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ്. സങ്കീർണ്ണമായ നിയന്ത്രണ അൽഗോരിതങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കാനും മറ്റ് പെരിഫറലുകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കാനും എളുപ്പമാണ്. ഫ്രീക്വൻസി, ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ, റെസല്യൂഷൻ എന്നിവയ്ക്ക് വിപുലമായ ഓപ്ഷനുകൾ. കുറഞ്ഞ ബാഹ്യ ഘടകങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. ദോഷങ്ങൾ: പ്രോഗ്രാമിംഗ് കഴിവുകളും മൈക്രോകൺട്രോളർ പെരിഫറലുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ധാരണയും ആവശ്യമാണ്.

നടപ്പാക്കൽ ഘട്ടങ്ങൾ:

1. ടൈമർ/കൗണ്ടർ ക്രമീകരിക്കുക: മൈക്രോകൺട്രോളറിനുള്ളിൽ അനുയോജ്യമായ ഒരു ടൈമർ/കൗണ്ടർ മൊഡ്യൂൾ തിരഞ്ഞെടുത്ത് അതിന്റെ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് മോഡ് (ഉദാ., പിഡബ്ല്യുഎം മോഡ്, കമ്പയർ മോഡ്) ക്രമീകരിക്കുക.
2. പിഡബ്ല്യുഎം ഫ്രീക്വൻസി സജ്ജമാക്കുക: ആവശ്യമുള്ള പിഡബ്ല്യുഎം ഫ്രീക്വൻസി നേടുന്നതിന് ആവശ്യമായ ടൈമർ പ്രീസ്‌കെയിലറും കമ്പയർ മൂല്യവും കണക്കാക്കുക. ഇത് മൈക്രോകൺട്രോളറിന്റെ ക്ലോക്ക് ഫ്രീക്വൻസിയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
3. ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ സജ്ജമാക്കുക: ആവശ്യമുള്ള ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ മൂല്യം ഉചിതമായ കമ്പയർ രജിസ്റ്ററിലേക്ക് എഴുതുക. മൈക്രോകൺട്രോളർ ഈ മൂല്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി സ്വയമേവ പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നൽ നിർമ്മിക്കുന്നു.
4. പിഡബ്ല്യുഎം ഔട്ട്പുട്ട് പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കുക: അനുബന്ധ മൈക്രോകൺട്രോളർ പിൻ ഒരു ഔട്ട്പുട്ടായി ക്രമീകരിച്ച് പിഡബ്ല്യുഎം ഔട്ട്പുട്ട് ഫംഗ്ഷൻ പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കുക.

ഉദാഹരണം (Arduino):

```arduino int motorPin = 9; // മോട്ടോർ ഡ്രൈവറുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ഡിജിറ്റൽ പിൻ int speed = 150; // മോട്ടോർ വേഗത (0-255, ഇത് 0-100% ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിളിന് തുല്യമാണ്) void setup() { pinMode(motorPin, OUTPUT); } void loop() { analogWrite(motorPin, speed); // നിർദ്ദിഷ്ട ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിളോടുകൂടിയ പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നൽ നിർമ്മിക്കുക delay(100); // 100ms നേരത്തേക്ക് വേഗത നിലനിർത്തുക } ```

ഉദാഹരണം (STM32):

ഇതിൽ STM32 HAL ലൈബ്രറി ഉപയോഗിച്ച് TIM (ടൈമർ) പെരിഫറൽ ക്രമീകരിക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു.

```c // ചാനൽ 1-ൽ (PA6 പിൻ) TIM3 ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്ന് ഉദാഹരണം അനുമാനിക്കുന്നു TIM_HandleTypeDef htim3; //ടൈമർ ക്രമീകരിക്കുക void MX_TIM3_Init(void) { TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0}; TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0}; TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0}; htim3.Instance = TIM3; htim3.Init.Prescaler = 71; // ആവശ്യമുള്ള ഫ്രീക്വൻസിക്കായി പ്രീസ്‌കെയിലർ ക്രമീകരിക്കുക htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim3.Init.Period = 999; // ആവശ്യമുള്ള ഫ്രീക്വൻസിക്കായി പീരിയഡ് ക്രമീകരിക്കുക htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; htim3.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; HAL_TIM_Base_Init(&htim3); sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL; HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim3, &sClockSourceConfig); HAL_TIM_PWM_Init(&htim3); sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET; sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim3, &sMasterConfig); sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; sConfigOC.Pulse = 500; // ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിളിനായി പൾസ് ക്രമീകരിക്കുക (0-999) sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH; sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE; HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1); HAL_TIM_MspPostInit(&htim3); } //പിഡബ്ല്യുഎം ആരംഭിക്കുക HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1); ```

3. ഡെഡിക്കേറ്റഡ് പിഡബ്ല്യുഎം കൺട്രോളറുകൾ

പ്രത്യേക പിഡബ്ല്യുഎം കൺട്രോളർ ഐസികൾ, പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന പവറുള്ള മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ, പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നലുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് സൗകര്യപ്രദവും പലപ്പോഴും കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവുമായ ഒരു പരിഹാരം നൽകുന്നു. ഈ ഐസികളിൽ സാധാരണയായി ഓവർകറന്റ്, ഓവർവോൾട്ടേജ് സംരക്ഷണം പോലുള്ള ബിൽറ്റ്-ഇൻ സംരക്ഷണ സവിശേഷതകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ നൂതന നിയന്ത്രണ പ്രവർത്തനങ്ങളും വാഗ്ദാനം ചെയ്തേക്കാം.

ഗുണങ്ങൾ: ഉയർന്ന പ്രകടനം, സംയോജിത സംരക്ഷണ സവിശേഷതകൾ, ലളിതമായ ഡിസൈൻ, പലപ്പോഴും പ്രത്യേക മോട്ടോർ തരങ്ങൾക്കായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തവ. ദോഷങ്ങൾ: മൈക്രോകൺട്രോളർ അധിഷ്ഠിത പരിഹാരങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വഴക്കം കുറവാണ്, ഡിസ്ക്രീറ്റ് ഘടകങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ഉയർന്ന വില.

ഉദാഹരണം: ടെക്സസ് ഇൻസ്ട്രുമെന്റ്സിന്റെ DRV8301 അല്ലെങ്കിൽ DRV8305 ഗേറ്റ് ഡ്രൈവർ ഐസി ഉപയോഗിക്കുന്നത്, ഇതിൽ ത്രീ-ഫേസ് മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി പ്രത്യേകം രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒന്നിലധികം പിഡബ്ല്യുഎം ചാനലുകളും സംരക്ഷണ സവിശേഷതകളും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഈ ഐസികൾ ബ്രഷ്‌ലെസ്സ് ഡിസി (BLDC) മോട്ടോർ ഡ്രൈവുകളിൽ റോബോട്ടിക്സ്, ഡ്രോണുകൾ, ഇൻഡസ്ട്രിയൽ ഓട്ടോമേഷൻ എന്നിവയ്ക്കായി സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പിഡബ്ല്യുഎമ്മിന്റെ മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

പിഡബ്ല്യുഎം പലതരം മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നവ:

• ഡിസി മോട്ടോർ സ്പീഡ് കൺട്രോൾ: ഒരു ഡിസി മോട്ടോറിലേക്ക് പ്രയോഗിക്കുന്ന പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നലിന്റെ ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ മാറ്റുന്നതിലൂടെ, അതിന്റെ വേഗത കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് റോബോട്ടിക്സ്, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ, ഉപഭോക്തൃ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• സെർവോ മോട്ടോർ കൺട്രോൾ: സെർവോ മോട്ടോറുകൾ അവയുടെ സ്ഥാനം നിയന്ത്രിക്കാൻ പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പൾസ് വിഡ്ത്ത് മോട്ടോർ ഷാഫ്റ്റിന്റെ കോണീയ സ്ഥാനം നിർണ്ണയിക്കുന്നു. റോബോട്ടിക്സ്, മോഡൽ വിമാനങ്ങൾ, വ്യാവസായിക ഓട്ടോമേഷൻ എന്നിവയിൽ സെർവോ മോട്ടോറുകൾ വ്യാപകമാണ്.
• സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ കൺട്രോൾ: സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോറുകൾ സാധാരണയായി പ്രത്യേക സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ ഡ്രൈവറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നിയന്ത്രിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, മോട്ടോർ വൈൻഡിംഗുകളിലെ കറന്റ് നിയന്ത്രിക്കാൻ പിഡബ്ല്യുഎം ഉപയോഗിക്കാം, ഇത് മൈക്രോസ്റ്റെപ്പിംഗും മെച്ചപ്പെട്ട പ്രകടനവും സാധ്യമാക്കുന്നു.
• ബ്രഷ്‌ലെസ്സ് ഡിസി (BLDC) മോട്ടോർ കൺട്രോൾ: BLDC മോട്ടോറുകൾക്ക് ഇലക്ട്രോണിക് കമ്മ്യൂട്ടേഷൻ ആവശ്യമാണ്, ഇത് സാധാരണയായി ഒരു മൈക്രോകൺട്രോളർ അല്ലെങ്കിൽ പ്രത്യേക BLDC മോട്ടോർ കൺട്രോളർ ഉപയോഗിച്ച് നേടുന്നു. ഇത് മോട്ടോറിന്റെ ഫേസ് കറന്റുകൾ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നലുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ, ഡ്രോണുകൾ, പവർ ടൂളുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ BLDC മോട്ടോറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• ഇൻവെർട്ടർ കൺട്രോൾ: ഒരു ഡിസി സ്രോതസ്സിൽ നിന്ന് എസി തരംഗരൂപങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഇൻവെർട്ടറുകൾ പിഡബ്ല്യുഎം ഉപയോഗിക്കുന്നു. പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പവർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ (ഉദാ. MOSFET-കൾ അല്ലെങ്കിൽ IGBT-കൾ) സ്വിച്ചിംഗ് നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, ഇൻവെർട്ടറുകൾക്ക് ക്രമീകരിക്കാവുന്ന ഫ്രീക്വൻസിയും ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡും ഉള്ള സൈനുസോയ്ഡൽ എസി വോൾട്ടേജ് നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. ഇൻവെർട്ടറുകൾ പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജ സംവിധാനങ്ങൾ, തടസ്സമില്ലാത്ത വൈദ്യുതി വിതരണങ്ങൾ (UPS), മോട്ടോർ ഡ്രൈവുകൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മോട്ടോർ നിയന്ത്രണത്തിൽ പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നൽ ജനറേഷനുള്ള പരിഗണനകൾ

മോട്ടോർ നിയന്ത്രണത്തിനായി പിഡബ്ല്യുഎം നടപ്പിലാക്കുമ്പോൾ, പ്രകടനം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനും വിശ്വസനീയമായ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും നിരവധി ഘടകങ്ങൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്:

1. പിഡബ്ല്യുഎം ഫ്രീക്വൻസി തിരഞ്ഞെടുക്കൽ

പിഡബ്ല്യുഎം ഫ്രീക്വൻസിയുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് നിർണ്ണായകമാണ്, ഇത് നിർദ്ദിഷ്ട മോട്ടോറിനെയും ആപ്ലിക്കേഷനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികൾ സാധാരണയായി സുഗമമായ മോട്ടോർ പ്രവർത്തനത്തിനും കേൾക്കാവുന്ന ശബ്ദം കുറയ്ക്കുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു, എന്നാൽ പവർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിലെ സ്വിച്ചിംഗ് നഷ്ടം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. കുറഞ്ഞ ഫ്രീക്വൻസികൾക്ക് സ്വിച്ചിംഗ് നഷ്ടം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, പക്ഷേ മോട്ടോർ വൈബ്രേഷനുകൾക്കും കേൾക്കാവുന്ന ശബ്ദത്തിനും കാരണമായേക്കാം.

പൊതുവായ മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങൾ:

• ഡിസി മോട്ടോറുകൾ: 1 kHz നും 20 kHz നും ഇടയിലുള്ള ഫ്രീക്വൻസികൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• സെർവോ മോട്ടോറുകൾ: പിഡബ്ല്യുഎം ഫ്രീക്വൻസി സാധാരണയായി സെർവോ മോട്ടോറിന്റെ സവിശേഷതകളാൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു (പലപ്പോഴും ഏകദേശം 50 Hz).
• BLDC മോട്ടോറുകൾ: സ്വിച്ചിംഗ് നഷ്ടവും കേൾക്കാവുന്ന ശബ്ദവും കുറയ്ക്കുന്നതിന് 10 kHz നും 50 kHz നും ഇടയിലുള്ള ഫ്രീക്വൻസികൾ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പിഡബ്ല്യുഎം ഫ്രീക്വൻസി തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ മോട്ടോറിന്റെ ഇൻഡക്റ്റൻസും പവർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ സ്വിച്ചിംഗ് സ്വഭാവസവിശേഷതകളും പരിഗണിക്കുക. ഉയർന്ന ഇൻഡക്റ്റൻസ് മോട്ടോറുകൾക്ക് അമിതമായ കറന്റ് റിപ്പിൾ തടയാൻ കുറഞ്ഞ ഫ്രീക്വൻസികൾ ആവശ്യമായി വന്നേക്കാം. വേഗതയേറിയ സ്വിച്ചിംഗ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ സ്വിച്ചിംഗ് നഷ്ടത്തിൽ കാര്യമായ വർദ്ധനയില്ലാതെ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികൾ അനുവദിക്കുന്നു.

2. ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ റെസല്യൂഷൻ

ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ റെസല്യൂഷൻ മോട്ടോർ വേഗതയിലും ടോർക്കിലുമുള്ള നിയന്ത്രണത്തിന്റെ സൂക്ഷ്മത നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ സൂക്ഷ്മമായ ക്രമീകരണങ്ങളും സുഗമമായ പ്രവർത്തനവും അനുവദിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് കുറഞ്ഞ വേഗതയിൽ. ആവശ്യമായ റെസല്യൂഷൻ ആപ്ലിക്കേഷന്റെ കൃത്യത ആവശ്യകതകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഉദാഹരണം: ഒരു 8-ബിറ്റ് പിഡബ്ല്യുഎം 256 വ്യത്യസ്ത ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ ലെവലുകൾ നൽകുന്നു, അതേസമയം ഒരു 10-ബിറ്റ് പിഡബ്ല്യുഎം 1024 ലെവലുകൾ നൽകുന്നു. കൃത്യമായ വേഗത നിയന്ത്രണം ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക്, ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ പിഡബ്ല്യുഎം പൊതുവെ തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്നു.

ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ പിഡബ്ല്യുഎം മൊഡ്യൂളുകളുള്ള (ഉദാ. 12-ബിറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ 16-ബിറ്റ്) മൈക്രോകൺട്രോളറുകൾ ആവശ്യപ്പെടുന്ന മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ മികച്ച പ്രകടനം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

3. ഡെഡ് ടൈം ഇൻസേർഷൻ

എച്ച്-ബ്രിഡ്ജ് മോട്ടോർ ഡ്രൈവുകളിൽ, ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്റർ ഓഫ് ചെയ്യുന്നതിനും എതിർവശത്തുള്ള ട്രാൻസിസ്റ്റർ ഓൺ ചെയ്യുന്നതിനും ഇടയിൽ ഒരു ചെറിയ കാലതാമസം (ഡെഡ് ടൈം) ചേർക്കേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്. ഇത് ഷൂട്ട്-ത്രൂ കറന്റുകൾ തടയുന്നു, ഇത് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്ക് കേടുപാടുകൾ വരുത്തും. എച്ച്-ബ്രിഡ്ജിന്റെ ഒരേ ലെഗ്ഗിലെ രണ്ട് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും ഒരേസമയം താൽക്കാലികമായി ഓണായിരിക്കുമ്പോൾ ഷൂട്ട്-ത്രൂ സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് പവർ സപ്ലൈയിൽ ഒരു ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

ഡെഡ് ടൈം കണക്കുകൂട്ടൽ: ആവശ്യമായ ഡെഡ് ടൈം ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ സ്വിച്ചിംഗ് വേഗതയെയും സർക്യൂട്ടിലെ സ്ട്രേ ഇൻഡക്റ്റൻസിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇത് സാധാരണയായി ഏതാനും നൂറ് നാനോ സെക്കൻഡ് മുതൽ ഏതാനും മൈക്രോ സെക്കൻഡ് വരെയാണ്.

പല മൈക്രോകൺട്രോളർ പിഡബ്ല്യുഎം മൊഡ്യൂളുകളിലും ബിൽറ്റ്-ഇൻ ഡെഡ്-ടൈം ജനറേഷൻ സവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്, ഇത് എച്ച്-ബ്രിഡ്ജ് മോട്ടോർ ഡ്രൈവുകളുടെ നിർമ്മാണം ലളിതമാക്കുന്നു.

4. ഫിൽറ്ററിംഗും ഇഎംഐ കുറയ്ക്കലും

പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നലുകൾ കറന്റുകളുടെ വേഗതയേറിയ സ്വിച്ചിംഗ് കാരണം ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റിക് ഇൻ്റർഫെറൻസ് (EMI) ഉണ്ടാക്കാം. EMI കുറയ്ക്കുന്നതിനും മൊത്തത്തിലുള്ള സിസ്റ്റം പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ഫിൽറ്ററിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിക്കാം. സാധാരണ ഫിൽറ്ററിംഗ് രീതികളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• ഫെറൈറ്റ് ബീഡുകൾ: ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസിയിലുള്ള ശബ്ദം തടയാൻ മോട്ടോർ പവർ ലീഡുകളിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നു.
• കപ്പാസിറ്ററുകൾ: പവർ സപ്ലൈയെ ഡീകൂപ്പ്ൾ ചെയ്യാനും വോൾട്ടേജ് സ്പൈക്കുകൾ ഫിൽട്ടർ ചെയ്യാനും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• ഷീൽഡഡ് കേബിളുകൾ: മോട്ടോർ കേബിളുകളിൽ നിന്നുള്ള റേഡിയേറ്റഡ് എമിഷനുകൾ കുറയ്ക്കുന്നു.

EMI കുറയ്ക്കുന്നതിന് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വമായ പിസിബി ലേഔട്ടും നിർണ്ണായകമാണ്. ഉയർന്ന കറന്റ് ട്രെയ്സുകൾ ചെറുതും വീതിയുള്ളതുമായി സൂക്ഷിക്കുക, കറന്റുകൾക്ക് കുറഞ്ഞ ഇം‌പെഡൻസ് റിട്ടേൺ പാത്ത് നൽകുന്നതിന് ഗ്രൗണ്ട് പ്ലെയിനുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.

5. ഫീഡ്ബാക്ക് കൺട്രോൾ

കൃത്യമായ മോട്ടോർ നിയന്ത്രണത്തിനായി, ഫീഡ്ബാക്ക് നിയന്ത്രണ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. മോട്ടോറിന്റെ വേഗത, സ്ഥാനം, അല്ലെങ്കിൽ കറന്റ് എന്നിവ അളക്കുന്നതും ആവശ്യമുള്ള പ്രകടനം നിലനിർത്തുന്നതിനായി പിഡബ്ല്യുഎം ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ ക്രമീകരിക്കുന്നതും ഫീഡ്ബാക്ക് നിയന്ത്രണത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. സാധാരണ ഫീഡ്ബാക്ക് നിയന്ത്രണ അൽഗോരിതങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• പിഐഡി കൺട്രോൾ: പ്രൊപ്പോർഷണൽ-ഇന്റഗ്രൽ-ഡെറിവേറ്റീവ് (PID) കൺട്രോൾ എന്നത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ഫീഡ്ബാക്ക് നിയന്ത്രണ അൽഗോരിതം ആണ്. ഇത് ആവശ്യമുള്ളതും യഥാർത്ഥവുമായ മോട്ടോർ വേഗതയോ സ്ഥാനമോ തമ്മിലുള്ള പിശകിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പിഡബ്ല്യുഎം ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ ക്രമീകരിക്കുന്നു.
• ഫീൽഡ്-ഓറിയന്റഡ് കൺട്രോൾ (FOC): BLDC, AC മോട്ടോറുകൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു നൂതന നിയന്ത്രണ സാങ്കേതിക വിദ്യയാണ് FOC. ഇത് മോട്ടോറിന്റെ ടോർക്കും ഫ്ലക്സും സ്വതന്ത്രമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയും ഡൈനാമിക് പ്രകടനവും നൽകുന്നു.

ഫീഡ്ബാക്ക് നിയന്ത്രണം നടപ്പിലാക്കുന്നതിന് ഫീഡ്ബാക്ക് സിഗ്നലുകൾ അളക്കാൻ അനലോഗ്-ടു-ഡിജിറ്റൽ കൺവെർട്ടർ (ADC) കഴിവുകളുള്ള ഒരു മൈക്രോകൺട്രോളറും നിയന്ത്രണ അൽഗോരിതങ്ങൾ തത്സമയം നടപ്പിലാക്കാൻ മതിയായ പ്രോസസ്സിംഗ് പവറും ആവശ്യമാണ്.

നൂതന പിഡബ്ല്യുഎം ടെക്നിക്കുകൾ

അടിസ്ഥാന പിഡബ്ല്യുഎം ജനറേഷനപ്പുറം, മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ പ്രകടനം കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയുന്ന നിരവധി നൂതന സാങ്കേതിക വിദ്യകളുണ്ട്:

1. സ്പേസ് വെക്റ്റർ പിഡബ്ല്യുഎം (SVPWM)

ത്രീ-ഫേസ് ഇൻവെർട്ടർ ഡ്രൈവുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സങ്കീർണ്ണമായ പിഡബ്ല്യുഎം സാങ്കേതിക വിദ്യയാണ് SVPWM. പരമ്പരാഗത സൈനുസോയ്ഡൽ പിഡബ്ല്യുഎമ്മിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഇത് മെച്ചപ്പെട്ട വോൾട്ടേജ് വിനിയോഗവും കുറഞ്ഞ ഹാർമോണിക് ഡിസ്റ്റോർഷനും നൽകുന്നു. ആവശ്യമുള്ള ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് വെക്റ്റർ നിർമ്മിക്കുന്നതിനായി ഇൻവെർട്ടർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്കുള്ള ഒപ്റ്റിമൽ സ്വിച്ചിംഗ് ക്രമം SVPWM കണക്കാക്കുന്നു.

2. സിഗ്മ-ഡെൽറ്റ മോഡുലേഷൻ

ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നലുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സാങ്കേതിക വിദ്യയാണ് സിഗ്മ-ഡെൽറ്റ മോഡുലേഷൻ. ആവശ്യമുള്ള സിഗ്നലിനെ ഓവർസാംപ്ലിംഗ് ചെയ്യുകയും ക്വാണ്ടൈസേഷൻ നോയ്സ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഒരു ഫീഡ്ബാക്ക് ലൂപ്പ് ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന സിഗ്നൽ-ടു-നോയ്സ് അനുപാതമുള്ള ഒരു സിഗ്നലിൽ കലാശിക്കുന്നു. ഓഡിയോ ആംപ്ലിഫയറുകളിലും ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലും സിഗ്മ-ഡെൽറ്റ മോഡുലേഷൻ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

3. റാൻഡം പിഡബ്ല്യുഎം

ഇഎംഐ സ്പെക്ട്രം വ്യാപിപ്പിക്കുന്നതിന് പിഡബ്ല്യുഎം ഫ്രീക്വൻസിയോ ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിളോ ക്രമരഹിതമായി മാറ്റുന്നത് റാൻഡം പിഡബ്ല്യുഎമ്മിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇത് പീക്ക് ഇഎംഐ ലെവലുകൾ കുറയ്ക്കുകയും മൊത്തത്തിലുള്ള സിസ്റ്റം ഇഎംസി (ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റിക് കോംപാറ്റിബിലിറ്റി) പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. ഓട്ടോമോട്ടീവ്, എയ്റോസ്പേസ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ പോലുള്ള ഇഎംഐ ഒരു പ്രധാന ആശങ്കയായ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ റാൻഡം പിഡബ്ല്യുഎം പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

അന്താരാഷ്ട്ര മാനദണ്ഡങ്ങളും നിയന്ത്രണങ്ങളും

അന്താരാഷ്ട്ര വിപണികൾക്കായി മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ, പ്രസക്തമായ മാനദണ്ഡങ്ങളും നിയന്ത്രണങ്ങളും പാലിക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്, ഉദാഹരണത്തിന്:

• IEC 61800: ക്രമീകരിക്കാവുന്ന വേഗതയുള്ള ഇലക്ട്രിക്കൽ പവർ ഡ്രൈവ് സിസ്റ്റംസ്
• UL 508A: ഇൻഡസ്ട്രിയൽ കൺട്രോൾ പാനലുകൾക്കുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ്
• CE മാർക്കിംഗ്: യൂറോപ്യൻ യൂണിയൻ ആരോഗ്യം, സുരക്ഷ, പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണ മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
• RoHS: അപകടകരമായ വസ്തുക്കളുടെ നിയന്ത്രണ നിർദ്ദേശം
• REACH: രാസവസ്തുക്കളുടെ രജിസ്ട്രേഷൻ, മൂല്യനിർണ്ണയം, അംഗീകാരം, നിയന്ത്രണം

ഈ മാനദണ്ഡങ്ങൾ സുരക്ഷ, ഇഎംസി, പരിസ്ഥിതി പാലിക്കൽ തുടങ്ങിയ വശങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ലക്ഷ്യ വിപണികളിലെ ബാധകമായ ആവശ്യകതകൾ പാലിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ റെഗുലേറ്ററി വിദഗ്ധരുമായി കൂടിയാലോചിക്കുന്നത് ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു.

ആഗോള ഉദാഹരണങ്ങളും കേസ് സ്റ്റഡികളും

ഉദാഹരണം 1: ഇലക്ട്രിക് വെഹിക്കിൾ (EV) മോട്ടോർ കൺട്രോൾ

ട്രാക്ഷൻ മോട്ടോറിന്റെ വേഗതയും ടോർക്കും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനായി പിഡബ്ല്യുഎം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ ഇവികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ സംവിധാനങ്ങൾ കാര്യക്ഷമതയും പ്രകടനവും പരമാവധിയാക്കുന്നതിന് പലപ്പോഴും FOC അൽഗോരിതങ്ങളും നൂതന പിഡബ്ല്യുഎം ടെക്നിക്കുകളും (ഉദാ. SVPWM) ഉപയോഗിക്കുന്നു. ടെസ്‌ല (യുഎസ്എ), ബി‌വൈ‌ഡി (ചൈന), ഫോക്‌സ്‌വാഗൺ (ജർമ്മനി) തുടങ്ങിയ അന്താരാഷ്ട്ര കമ്പനികൾ ഇവി മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ മുൻനിരയിലാണ്.

ഉദാഹരണം 2: ഇൻഡസ്ട്രിയൽ റോബോട്ടിക്സ്

സങ്കീർണ്ണമായ ജോലികൾ നിർവഹിക്കുന്നതിന് ഇൻഡസ്ട്രിയൽ റോബോട്ടുകൾ കൃത്യമായ മോട്ടോർ നിയന്ത്രണത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നു. സെർവോ മോട്ടോറുകളും BLDC മോട്ടോറുകളും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയുടെ സ്ഥാനവും വേഗതയും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് പിഡബ്ല്യുഎം ഉപയോഗിക്കുന്നു. എബിബി (സ്വിറ്റ്സർലൻഡ്), ഫാനുക് (ജപ്പാൻ), കുക (ജർമ്മനി) തുടങ്ങിയ കമ്പനികൾ ഇൻഡസ്ട്രിയൽ റോബോട്ടുകളുടെയും മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങളുടെയും മുൻനിര നിർമ്മാതാക്കളാണ്.

ഉദാഹരണം 3: പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജ സംവിധാനങ്ങൾ

സോളാർ പവർ സിസ്റ്റങ്ങളിലെയും കാറ്റാടി യന്ത്രങ്ങളിലെയും ഇൻവെർട്ടറുകൾ ഡിസി പവറിനെ എസി പവറാക്കി ഗ്രിഡ് കണക്ഷനായി മാറ്റാൻ പിഡബ്ല്യുഎം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഹാർമോണിക് ഡിസ്റ്റോർഷൻ കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത പരമാവധിയാക്കുന്നതിനും നൂതന പിഡബ്ല്യുഎം ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. എസ്എംഎ സോളാർ ടെക്നോളജി (ജർമ്മനി), വെസ്റ്റാസ് (ഡെൻമാർക്ക്) എന്നിവ പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജ മേഖലയിലെ പ്രധാനികളാണ്, അവർ സങ്കീർണ്ണമായ ഇൻവെർട്ടർ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നു.

ഉപസംഹാരം

ആധുനിക മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങളിലെ ഒരു അടിസ്ഥാന സാങ്കേതിക വിദ്യയാണ് പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നൽ ജനറേഷൻ. ഈ ഗൈഡ് പിഡബ്ല്യുഎമ്മിന്റെ തത്വങ്ങൾ, വിവിധ നിർമ്മാണ രീതികൾ, പ്രായോഗിക പരിഗണനകൾ, അന്താരാഷ്ട്ര എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്രോജക്റ്റുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട നൂതന വിഷയങ്ങൾ എന്നിവ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്തു. പിഡബ്ല്യുഎമ്മിന്റെ സൂക്ഷ്മതകൾ മനസ്സിലാക്കുകയും ആപ്ലിക്കേഷൻ ആവശ്യകതകൾ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പരിഗണിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് ലോകമെമ്പാടുമുള്ള വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി കാര്യക്ഷമവും വിശ്വസനീയവും ഉയർന്ന പ്രകടനവുമുള്ള മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഒരു ലളിതമായ ഡിസി മോട്ടോർ സ്പീഡ് കൺട്രോളറായാലും അല്ലെങ്കിൽ സങ്കീർണ്ണമായ BLDC മോട്ടോർ ഡ്രൈവായാലും, മോട്ടോർ നിയന്ത്രണത്തിന്റെയും പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സിന്റെയും മേഖലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഏതൊരു എഞ്ചിനീയർക്കും പിഡബ്ല്യുഎം മാസ്റ്റർ ചെയ്യേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്.