6 brushless DC
Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιούν συσκευές μεταγωγής ημιαγωγών για την επίτευξη ηλεκτρονικής μεταγωγής, δηλαδή οι ηλεκτρονικές συσκευές μεταγωγής αντικαθιστούν τους παραδοσιακούς διακόπτες επαφής και τις βούρτσες. Έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής αξιοπιστίας, χωρίς σπινθήρα, χαμηλού μηχανικού θορύβου κλπ. Χρησιμοποιείται ευρέως σε καταστήματα υψηλής ποιότητας, βίντεο, ηλεκτρονικά όργανα και αυτόματο εξοπλισμό γραφείου.
Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες αποτελείται από έναν ρότορα μόνιμου μαγνήτη, έναν πολυπολικό στάτη περιέλιξης, έναν αισθητήρα θέσης και τα παρόμοια. Η ανίχνευση θέσης μεταβάλλει το ρεύμα της περιέλιξης του στάτη σε μια ορισμένη σειρά ανάλογα με την αλλαγή της θέσης του ρότορα (δηλαδή, ανίχνευση της θέσης του πόλου ρότορα σε σχέση με την περιέλιξη του στάτη και δημιουργία ενός σήματος ανίχνευσης θέσης στην καθορισμένη θέση, μετά που υποβάλλονται σε επεξεργασία από το κύκλωμα μετατροπής σήματος Για τον έλεγχο του κυκλώματος διακοπτών ρεύματος, το ρεύμα περιέλιξης μεταβάλλεται σύμφωνα με μια συγκεκριμένη λογική σχέση). Η τάση λειτουργίας των περιελίξεων στάτορα παρέχεται από ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα μεταγωγής που ελέγχεται από την έξοδο του αισθητήρα θέσης.
Οι αισθητήρες θέσης διατίθενται σε μαγνητικούς, φωτοηλεκτρικούς και ηλεκτρομαγνητικούς τύπους. Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες που χρησιμοποιεί μαγνητικά ευαίσθητο αισθητήρα θέσης, το στοιχείο μαγνητικής ανίχνευσης (όπως ένα στοιχείο Hall, μια μαγνητικά ευαίσθητη δίοδος, μια μαγνητικά ευαίσθητη δίοδος, ένας μαγνητοαντιστατιστής ή ένα ASIC) συναρμολογείται επί του συγκροτήματος στάτη. Ανίχνευση της αλλαγής του μαγνητικού πεδίου που παράγεται όταν ο μόνιμος μαγνήτης και ο ρότορας περιστρέφονται.
Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες που χρησιμοποιεί έναν φωτοηλεκτρικό αισθητήρα θέσης είναι εφοδιασμένος με μια συσκευή φωτοηλεκτρικού αισθητήρα σε μια συγκεκριμένη θέση στο συγκρότημα του στάτορα και μια πλάκα θωράκισης φωτός στερεώνεται στον δρομέα και η πηγή φωτός είναι μια δίοδος εκπομπής φωτός ή ένας μικρός λαμπτήρας . Όταν ο ρότορας περιστρέφεται, τα φωτοευαίσθητα εξαρτήματα στον στάτορα παράγουν διακεκομμένα παλμικά σήματα σε μια ορισμένη συχνότητα λόγω της δράσης του γείσου.
Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες που χρησιμοποιεί έναν ηλεκτρομαγνητικό αισθητήρα θέσης είναι εφοδιασμένος με ένα στοιχείο ηλεκτρομαγνητικού αισθητήρα (για παράδειγμα, μετασχηματιστή ζεύξης, διακόπτη προσέγγισης, κύκλωμα συντονισμού LC κ.λπ.) στο συγκρότημα στάτορα. Όταν αλλάζει η θέση του δρομέα μόνιμου μαγνήτη, το ηλεκτρομαγνητικό αποτέλεσμα προκαλεί τον ηλεκτρομαγνητικό αισθητήρα. Κατασκευάζεται ένα διαμορφωμένο σήμα υψηλής συχνότητας (το πλάτος του οποίου ποικίλει ανάλογα με τη θέση του ρότορα).
Υπεροχή
Οι κινητήρες DC έχουν γρήγορη απόκριση, μεγάλη ροπή εκκίνησης,
Από τη μηδενική ταχύτητα έως την ονομαστική ταχύτητα, έχει την απόδοση παροχής ονομαστικής ροπής, αλλά το πλεονέκτημα του κινητήρα συνεχούς ρεύματος είναι επίσης το μειονέκτημα του. Επειδή ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος πρέπει να παράγει σταθερή ροπή υπό ονομαστικό φορτίο, το μαγνητικό πεδίο οπλισμού και το μαγνητικό πεδίο του ρότορα πρέπει να είναι σταθερά. Διατηρήστε 90 °, η οποία γίνεται με βούρτσες άνθρακα και μεταλλάκτες. Οι βούρτσες και οι μεταλλάκτες άνθρακα παράγουν σπινθήρες και γραφίτη όταν περιστρέφεται ο κινητήρας. Εκτός από τη ζημιά στα εξαρτήματα, η χρήση είναι επίσης περιορισμένη. Οι ηλεκτροκινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος δεν διαθέτουν πινέλα και συσσωρευτές άνθρακα. Είναι χωρίς συντήρηση, ανθεκτικά και ευρέως χρησιμοποιούμενα. Ωστόσο, για να επιτευχθεί η ισοδύναμη απόδοση των κινητήρων συνεχούς ρεύματος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί πολύπλοκη τεχνολογία ελέγχου. Οι σημερινοί ημιαγωγοί εξελίσσονται ταχύτατα και η συχνότητα μεταγωγής της συνιστώσας ισχύος είναι πολύ πιο γρήγορη, βελτιώνοντας την απόδοση του κινητήρα μετάδοσης κίνησης. Η ταχύτητα του μικροεπεξεργαστή είναι επίσης ταχύτερη και ταχύτερη και ο έλεγχος κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος μπορεί να τοποθετηθεί σε ένα περιστρεφόμενο ορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων σε δύο άξονες και το τρέχον εξάρτημα του κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος σε δύο άξονες μπορεί να ελεγχθεί κατάλληλα για να επιτευχθεί έλεγχος κινητήρα DC και είναι ισοδύναμο στο μοτέρ συνεχούς ρεύματος. εκτέλεση.
Επιπλέον, πολλοί μικροεπεξεργαστές διαθέτουν τις απαραίτητες λειτουργίες για να ελέγχουν τον κινητήρα στο τσιπ και ο όγκος γίνεται όλο και μικρότερος. όπως μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό (ADC), διαμόρφωση εύρους παλμού (Pulsewide Modulator, PWM) ... Περιμένετε. Ο κινητήρας χωρίς ψήκτρες DC είναι μια ηλεκτρονικά ελεγχόμενη εναλλαγή κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος, η οποία έχει μια εφαρμογή παρόμοια με τα χαρακτηριστικά μοτέρ συνεχούς ρεύματος και στερείται μηχανισμού κινητήρα συνεχούς ρεύματος.
Δομή ελέγχου
Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες είναι ένα είδος σύγχρονου κινητήρα, δηλαδή η ταχύτητα του ρότορα του κινητήρα επηρεάζεται από την ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου του στάτη του κινητήρα και από τον αριθμό των πόλων του ρότορα (p):
n = 120. f / p. Στην περίπτωση σταθερού αριθμού πόλων του δρομέα, η αλλαγή της συχνότητας του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου του στάτορα μπορεί να αλλάξει την ταχύτητα περιστροφής του δρομέα. Ο κινητήρας χωρίς ψήκτρες DC είναι μια μέθοδος στην οποία ο σύγχρονος κινητήρας ελέγχεται ηλεκτρονικά (οδηγός), ελέγχεται η συχνότητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου του στάτορα και η ταχύτητα περιστροφής του δρομέα του κινητήρα επιστρέφεται στο κέντρο ελέγχου για επαναλαμβανόμενη διόρθωση , προκειμένου να επιτευχθεί ένα χαρακτηριστικό σχεδόν κινητήρα DC. Δηλαδή, ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες μπορεί να ελέγχει τον ρότορα του κινητήρα για να διατηρεί μια ορισμένη ταχύτητα όταν το φορτίο αλλάζει εντός του ονομαστικού εύρους φορτίου.
Ο οδηγός χωρίς ψήκτρες συνεχούς ρεύματος περιλαμβάνει μονάδα τροφοδοτικού και μονάδα ελέγχου και μονάδα τροφοδοσίας που τροφοδοτεί τροφοδοσία του κινητήρα και η μονάδα ελέγχου μετατρέπει τη συχνότητα εισόδου σύμφωνα με τις απαιτήσεις.
Η μονάδα τροφοδοσίας μπορεί να εισάγει απευθείας DC (συνήθως 24v) ή είσοδο AC (110v / 220v). Εάν η είσοδος είναι AC, πρέπει να μετατραπεί σε DC από τον μετατροπέα. Εάν η είσοδος DC ή η είσοδος εναλλασσόμενου ρεύματος πρόκειται να μεταφερθούν στο πηνίο του ηλεκτροκινητήρα, η τάση συνεχούς ρεύματος πρέπει να μετατραπεί από το μετατροπέα στην τάση τριών φάσεων για να οδηγήσει τον κινητήρα. Ο μετατροπέας γενικά διαιρείται σε έξι τρανζίστορ ανώτερης ισχύος (q1, q3, q5) / κατώτατους βραχίονες (q2, q4, q6) από έξι τρανζίστορ ισχύος (q1 έως q6) για τη σύνδεση του κινητήρα ως διακόπτη ελέγχου της ροής μέσω του κινητήρα σπείρα. Η μονάδα ελέγχου παρέχει pwm (διαμόρφωση πλάτους παλμού) για να καθορίσει τη συχνότητα μεταγωγής του τρανζίστορ ισχύος και το χρονισμό της μεταγωγής του μετατροπέα (μετατροπέα). Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες συνεχώς χρησιμοποιούν έναν αισθητήρα ταχύτητας ο οποίος μπορεί να σταθεροποιήσει την καθορισμένη τιμή χωρίς να αλλάξει πάρα πολύ όταν αλλάξει το φορτίο, έτσι ώστε το Hall να είναι εξοπλισμένο με αισθητήρα Hall που μπορεί να αισθανθεί το μαγνητικό πεδίο. Ο έλεγχος κλειστού βρόχου χρησιμοποιείται επίσης ως βάση για τον έλεγχο της ακολουθίας φάσεων. Αλλά αυτό χρησιμοποιείται μόνο ως έλεγχος ταχύτητας και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως έλεγχος θέσης.
Αρχή ελέγχου
Για να περιστραφεί ο κινητήρας, η μονάδα ελέγχου πρέπει να καθορίσει τη θέση του ρότορα του κινητήρα σύμφωνα με τον αισθητήρα Hall και στη συνέχεια σύμφωνα με την περιέλιξη του στάτη, η σειρά των τρανζίστορ ισχύος στον αντιστροφέα (inverter) είναι ενεργοποιημένη ( ή απενεργοποιημένο), έτσι ώστε το ρεύμα να ρέει διαδοχικά. Ένα προς τα εμπρός (ή αντίστροφο) περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο παράγεται από το πηνίο του κινητήρα και αλληλεπιδρά με τον μαγνήτη του δρομέα, έτσι ώστε ο κινητήρας να μπορεί να περιστραφεί δεξιόστροφα / αντιστρόφως. Όταν ο ρότορας του κινητήρα περιστρέφεται στη θέση όπου ο αισθητήρας Hall προκαλεί μια άλλη σειρά σημάτων, η μονάδα ελέγχου ενεργοποιεί την επόμενη σειρά τρανζίστορς ισχύος, έτσι ώστε ο κυκλοφορητής να μπορεί να συνεχίσει να περιστρέφεται προς την ίδια κατεύθυνση μέχρις ότου η μονάδα ελέγχου αποφασίζει να σταματήσει τον κινητήρα όταν σταματήσει ο ρότορας. Τρανζίστορ (ή μόνο τρανζίστορ ισχύος κατώτερου βραχίονα). για να αντιστραφεί ο ρότορας του κινητήρα, τα τρανζίστορ ισχύος είναι ενεργοποιημένα με αντίστροφη σειρά.
