Как управлять ротором бесщеточного двигателя?

Термин «коммутация», который описывает процесс переключения тока (некоторым образом) для перемещения фактического вала, используется для описания всех двигателей. Вал вращается в результате тока, протекающего через катушку, создавая магнитное поле (часто создаваемое постоянным магнитом), которое может либо притягивать, либо отталкивать исходное магнитное поле. Ротор, движущийся компонент двигателя, движется относительно статора, его неподвижного компонента, под действием этой силы. Отличное сравнение для коммутации с магнитами. На столе два магнита с противоположными полюсами отталкивают друг друга. Два гомопола остановятся, когда они будут достаточно далеко друг от друга. Из-за однополого отталкивания, если один магнит поместить рядом со вторым магнитом, второй магнит также будет оттолкнут. Магнит будет продолжать двигаться, если это будет продолжаться, что является линейным случаем коммутации.

История бесколлекторного мини-двигателя изначально довольно проста: большинство проблем с щеточным двигателем постоянного тока вызвано щеткой. Щетки Из-за трения и износа щетки нагреваются до высокой температуры и вызывают искрение, что может привести к выходу из строя двигателя, а также к снижению эффективности двигателя. Во-вторых, щетка оказывает некоторое влияние на шум заряда двигателя, что может ухудшить электромагнитную совместимость двигателя, вызвать электрические помехи и другие проблемы. В-третьих, шум трения, создаваемый самой щеткой, также будет влиять на работу двигателя и впечатления пользователя. Наконец, щетки необходимо часто заменять, потому что они служат только ограниченное время. Это означает, что вы не можете использовать коллекторные двигатели в высокоскоростных или мощных системах, рядом с чем-либо горючим или в приложениях, требующих длительного срока службы, бесшумности или высокой эффективности. Это основные недостатки кисти. Отмена щетки может решить эти проблемы, но недостатком является то, что это также приводит к прекращению механической коммутации. Отсутствие механической коммутации может вызвать другие проблемы, поэтому в бесщеточных двигателях используется электрическая коммутация. Как вы думаете, это удивительно? Вы должны убедиться, что во время этой коммутации ток двигателя всегда создает магнитное поле, способное двигать ротор.

Но прежде чем вы сможете применить электрический ток для перемещения ротора, вам сначала нужно узнать, где он находится. Естьдва способа сказать, где находится роторесли вам нужна помощь:

1. Существует метод датчика, метод датчика относится к использованию встроенного в двигатель магнитного датчика или датчика Холла путем считывания сигнала обратной связи этих датчиков для определения положения ротора двигателя. На этот метод не влияет внешнее магнитное поле, поэтому он более точен.

a.Установите исходное положение. Перед пуском двигателя необходимо установить двигатель в известное начальное положение. Этого можно добиться с помощью определенных средств, таких как поворот двигателя до механического предела и последующий возврат в исходное положение.

б. Считайте сигнал датчика. После запуска двигателя необходимо в режиме реального времени считывать сигналы, возвращаемые встроенными датчиками двигателя, которые могут быть магнитными датчиками или датчиками Холла.

в. Рассчитать положение ротора. По сигналу обратной связи датчика можно узнать текущее положение. Затем с помощью сложной формулы расчета можно оценить разницу между положением и начальным положением, чтобы узнать текущий угол ротора и скорость.

д. Отрегулируйте управляющий сигнал. После того, как положение и скорость получены, управляющий сигнал необходимо отрегулировать. Усовершенствованные алгоритмы управления обычно используются для оптимизации рабочего состояния в зависимости от положения и скорости для достижения более точного и стабильного движения.

2. Бездатчиковый метод обычно делится на два вида: один заключается в измерении положения ротора самим двигателем, а другой заключается в оценке взаимосвязи между текущей формой волны двигателя и положением. Принцип измерения положения обратной ЭДС заключается в том, что при вращении ротора двигателя будет создаваться противоЭДС, величина которой связана с положением. Измеряя величину и направление противоэлектродвижущей силы, можно определить положение ротора. Этот метод имеет высокую точность, но требует добавления более сложных алгоритмов в схему управления, а также существует проблема блокировки, то есть при запуске двигателя ему необходимо найти начальную точку для нормальной работы. Другой метод заключается в наблюдении за взаимосвязью между формой волны тока двигателя и положением ротора. При вращении ротора двигателя, поскольку в трехфазной обмотке двигателя изменяется только двухфазный ток, форма волны тока будет изменяться по определенному закону. Наблюдая за изменением закона формы волны тока, можно узнать положение ротора. Реализация этого метода проста, но точность низка, особенно при низкой скорости вращения легко подвергается влиянию шума.

Вторым важным конструктивным решением для системы бесщеточного двигателя с постоянными магнитами являетсяметод управления. Существует три основных способа управления ротором бесщеточного двигателя постоянного тока: индукционное управление, управление Холла и управление энкодером.
1. Индукционное управление заключается в использовании собственной противоэлектродвижущей силы двигателя для определения положения и скорости двигателя, а затем для управления положением и скоростью ротора двигателя. Этот метод прост, недорог, но имеет ограниченную точность.
2. Контроль Холла заключается в определении положения и скорости двигателя с помощью датчика Холла внутри двигателя, а затем в управлении положением и скоростью ротора двигателя. Точность этого метода относительно высока, но для сложных приложений необходимо несколько датчиков для совместного управления.
3. Управление энкодером заключается в определении положения и скорости двигателя с помощью внешнего энкодера, а затем в управлении положением и скоростью ротора двигателя. Этот метод является наиболее точным, но и относительно дорогим.

Выше приведены некоторые профессиональные знания о бесщеточных двигателях постоянного тока от VSD Motors. Для получения более актуальной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами.