BLOG

Ανατροφοδότηση θέσης για κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες

Από τη γέννηση του κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες, Ο αισθητήρας εφέ Hall ήταν η κύρια δύναμη για την πραγματοποίηση της ανατροφοδότησης εναλλαγής. Δεδομένου ότι ο τριφασικός έλεγχος απαιτεί μόνο τρεις αισθητήρες και έχει χαμηλό κόστος μονάδας, είναι συχνά η πιο οικονομική επιλογή για αντιστροφή από καθαρά προοπτική κόστους BOM.Οι αισθητήρες εφέ Hall που είναι ενσωματωμένοι στον στάτορα ανιχνεύουν τη θέση του ρότορα έτσι ώστε τα τρανζίστορ στην τριφασική γέφυρα να μπορούν να αλλάξουν για να οδηγήσουν τον κινητήρα. Οι αισθητήρες εφέ μπορούν να λύσουν αποτελεσματικά το πρόβλημα της εναλλαγής κινητήρα BLDC, ικανοποιούν μόνο τις μισές απαιτήσεις του συστήματος BLDC.

Παρόλο που ο αισθητήρας εφέ Hall επιτρέπει στον ελεγκτή να οδηγεί τον κινητήρα BLDC, ο έλεγχός του δυστυχώς περιορίζεται στην ταχύτητα και την κατεύθυνση.Σε έναν τριφασικό κινητήρα, ο αισθητήρας εφέ Hall μπορεί να παρέχει μόνο μια γωνιακή θέση μέσα σε κάθε ηλεκτρικό κύκλο. Καθώς αυξάνεται ο αριθμός των ζευγών πόλων, αυξάνεται και ο αριθμός των ηλεκτρικών κύκλων ανά μηχανική περιστροφή και καθώς η χρήση των BLDC γίνεται πιο διαδεδομένη Για να διασφαλιστεί ότι η λύση είναι στιβαρή και πλήρης, το σύστημα BLDC θα πρέπει να παρέχει πληροφορίες θέσης σε πραγματικό χρόνο, έτσι ώστε ο ελεγκτής να μπορεί να παρακολουθεί όχι μόνο την ταχύτητα και την κατεύθυνση, αλλά και την απόσταση ταξιδιού και τη γωνιακή θέση.
Για να καλυφθεί η ανάγκη για πιο αυστηρές πληροφορίες θέσης, μια κοινή λύση είναι να προστεθεί ένας αυξητικός περιστροφικός κωδικοποιητής στον κινητήρα BLDC. Συνήθως, οι επαυξητικοί κωδικοποιητές προστίθενται στο ίδιο σύστημα βρόχου ανάδρασης ελέγχου εκτός από τον αισθητήρα εφέ Hall. Οι αισθητήρες εφέ Hall είναι χρησιμοποιείται για την αναστροφή κινητήρα, ενώ οι κωδικοποιητές χρησιμοποιούνται για ακριβέστερη παρακολούθηση της θέσης, της περιστροφής, της ταχύτητας και της κατεύθυνσης. Δεδομένου ότι ο αισθητήρας εφέ Hall παρέχει μόνο νέες πληροφορίες θέσης σε κάθε αλλαγή κατάστασης Hall, η ακρίβειά του φτάνει μόνο έξι καταστάσεις για κάθε κύκλο ισχύος. Οι διπολικοί κινητήρες, υπάρχουν μόνο έξι καταστάσεις ανά μηχανικό κύκλο. Η ανάγκη και για τα δύο είναι προφανής σε σύγκριση με έναν αυξητικό κωδικοποιητή που προσφέρει ανάλυση σε χιλιάδες PPR (παλμούς ανά περιστροφή), οι οποίοι μπορούν να αποκωδικοποιηθούν σε τετραπλάσιο αριθμό αλλαγών καταστάσεων.
Ωστόσο, δεδομένου ότι οι κατασκευαστές κινητήρων πρέπει επί του παρόντος να συναρμολογούν αισθητήρες εφέ Hall και επαυξητικούς κωδικοποιητές στους κινητήρες τους, πολλοί κατασκευαστές κωδικοποιητών αρχίζουν να προσφέρουν επαυξητικούς κωδικοποιητές με εξόδους μεταγωγής, τους οποίους συνήθως αναφέρουμε απλώς ως κωδικοποιητές μεταγωγής. Αυτοί οι κωδικοποιητές έχουν σχεδιαστεί ειδικά για παρέχουν όχι μόνο τα παραδοσιακά ορθογώνια κανάλια Α και Β (και σε ορισμένες περιπτώσεις το παλμικό κανάλι δείκτη "μία φορά ανά στροφή" Z), αλλά και τα τυπικά σήματα μεταγωγής U, V και W που απαιτούνται από τα περισσότερα προγράμματα οδήγησης κινητήρα BLDC. Αυτό εξοικονομεί τον κινητήρα σχεδιαστής το περιττό βήμα της ταυτόχρονης εγκατάστασης του αισθητήρα εφέ Hall και του αυξητικού κωδικοποιητή.
Αν και τα πλεονεκτήματα αυτής της προσέγγισης είναι προφανή, υπάρχουν σημαντικές αντισταθμίσεις. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η θέση του ρότορα και του στάτορα πρέπει να κατακτηθεί για το BLDC κινητήρας χωρίς ψήκτρες Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να ληφθεί μέριμνα για να διασφαλιστεί ότι τα κανάλια U/V/W του κωδικοποιητή μεταγωγέα είναι σωστά ευθυγραμμισμένα με τη φάση του κινητήρα BLDC.