6 brushless DC
Nešiojamieji nuolatinės srovės varikliai naudoja puslaidininkių perjungimo įtaisus, kad būtų pasiektas elektroninis komutavimas, ty elektroniniai perjungimo įtaisai pakeičia tradicinius kontaktinius komutatorius ir šepečius. Jis turi aukšto patikimumo, komutacinės kibirkšties, mažo mechaninio triukšmo ir tt privalumus. Jis plačiai naudojamas aukštos klasės įrašymo stenduose, vaizdo įrašymo įrenginiuose, elektroniniuose prietaisuose ir automatizuotoje biuro įrangoje.
Bešestis nuolatinės srovės variklis yra sudarytas iš nuolatinio magnetinio rotoriaus, daugelio polių apvijų statoriaus, padėties jutiklio ir panašių. Padėties jutiklis komutuoja statoriaus apvijos srovę tam tikra tvarka pagal rotoriaus padėties pasikeitimą (ty, nustatant rotoriaus polinkio padėtį, palyginti su statoriaus apvija, ir generuojant padėties jutiklio signalą nustatytoje padėtyje, po apdorojama signalo kontūrų grandine. Valdant maitinimo jungiklio grandinę, apvijos srovė perjungiama pagal tam tikrą loginį ryšį). Statoriaus apvijų eksploatacinė įtampa yra elektroninė perjungimo grandinė, valdoma pozicijos jutiklio išėjimo.
Padėties jutikliai yra magnetiniai, fotoelektriniai ir elektromagnetiniai tipai. Statoriaus agregatas yra montuojamas be šepetėlių nuolatinės srovės varikliu, naudojant magnetiškai jautrų padėties jutiklį, magnetinio jutiklio elementą (pvz., Hall elementą, magnetinį jautrią diodą, magnetiškai jautrų diodą, magnetoresistorių ar ASIC). Aptikti magnetinio lauko pokyčius, sukuriamus, kai sukasi nuolatinis magnetas ir rotorius.
Bešestis nuolatinės srovės variklis, naudojantis fotoelektrinės padėties jutiklį, yra su fotoelektriniu jutikliu tam tikroje padėtyje ant statoriaus mazgo, o ant rotoriaus yra sumontuota šviesos ekranavimo plokštė, o šviesos šaltinis yra šviesos diodas arba maža lemputė . Kai rotacas sukasi, ant statoriaus jautrūs komponentai periodiškai generuoja impulsinius signalus tam tikru dažniu dėl skydo veikimo.
Be švariuoju nuolatinės srovės varikliu, naudojant elektromagnetinį padėties jutiklį, statoriaus agregate yra elektromagnetinio jutiklio komponentas (pavyzdžiui, jungties transformatorius, artumo jungiklis, LC rezonanso grandinė ir kt.). Kai keičiasi nuolatinio magnetinio rotoriaus padėtis, elektromagnetinis poveikis sukels elektromagnetinį jutiklį. Sukuriamas aukšto dažnio moduliuotas signalas (kurio amplitudė skiriasi nuo rotoriaus padėties).
Pranašumas
DC varikliai turi greitą atsaką, didelį pradinį sukimo momentą,
Nuo nulinio greičio iki nominalaus greičio, jis teikia nominalų sukimo momentą, tačiau jo variklio pranašumas yra ir jo trūkumas. Kadangi nuolatinės srovės variklis turi sukompulsą sukimo momentą esant vardinei apkrovai, armatūros magnetinis laukas ir rotoriaus magnetinis laukas turi būti pastovus. Išlaikykite 90 °, kuris atliekamas anglies šepetėliais ir komutatoriais. Anglies šepetėliai ir komutatoriai generuoja kibirkštis ir dažus, kai variklis sukasi. Be žalos komponentams, naudojimas taip pat yra ribotas. Kintamosios srovės varikliai neturi anglies šepetėlių ir komutatorių. Jie be priežiūros, tvirto ir plačiai naudojami. Tačiau norint pasiekti lygiaverčius nuolatinės srovės variklius, galima naudoti sudėtingą valdymo technologiją. Šiandienos puslaidininkiai sparčiai vystosi, o variklio komponentų perjungimo dažnis yra daug greičiau, pagerinant varomojo variklio našumą. Mikroprocesoriaus greitis taip pat greitesnis ir greitesnis, o kintamosios srovės variklio valdymas gali būti dedamas į sukamąja dviejų ašių ortogonalių koordinačių sistemą, o kintamosios srovės variklio srovės komponentas dviem ašys gali būti deramai valdomas, kad būtų pasiektas nuolatinės srovės variklio valdymas, ir yra lygiavertis į nuolatinės srovės variklį. spektaklis.
Be to, daugelis mikroprocesorių turi reikiamas funkcijas, kad kontroliuotų mikroschemą, o jo tūris mažėja ir mažėja; pavyzdžiui, analoginio-skaitmeninio keitiklio (ADC), impulsų pločio moduliacija (Pulsewide modulatorius, PWM) ... Palauk. DC bešeiliu varikliu yra elektroniniu būdu valdomas kintamosios srovės variklio komutavimas, kurio taikymas yra panašus į nuolatinės srovės variklio savybes ir trūksta nuolatinės srovės variklio mechanizmo.
Kontrolės struktūra
Šepetėlio nuolatinės srovės variklis yra sinchroninio variklio rūšis, t. Y. Variklio rotoriaus greitis priklauso nuo variklio statoriaus sukimosi magnetinio lauko greičio ir rotoriaus ašies skaičiaus (p):
n = 120. f / p. Jei nustatytas rotoriaus polių skaičius, keičiant rotoriaus sukimosi magnetinio lauko dažnį, galima keisti rotoriaus sukimosi greitį. DC bešeiliu varikliu yra būdas, kuriuo sinchroninis variklis yra valdomas elektroniniu būdu (vairuotojas), reguliuojamas besisukančio statoriaus magnetinio lauko dažnis, o variklio rotoriaus sukimosi greitis yra pakartojamas į valdymo centrą pakartotinei korekcijai , norint pasiekti variklio charakteristiką beveik DC. Tai reiškia, kad be šepetėlių nuolatinės srovės variklis gali valdyti variklio rotorių tam, kad išlaikytų tam tikrą greitį, kai apkrova pasikeičia į nominalios apkrovos diapazoną.
DC brushless vairuotojas apima maitinimo bloką ir valdymo bloką, ir maitinimo blokas, kuris tiekia variklį trifazės galios, o valdymo blokas konvertuoja įvesties galios dažnį pagal reikalavimus.
Maitinimo blokas gali tiesiogiai įjungti DC (dažniausiai 24v) arba kintamosios srovės įėjimą (110v / 220v). Jei įėjimas yra AC, jis turi būti konvertuojamas į DC. Nesvarbu, ar DC įvestis ar kintamosios srovės įvestis būtų perduodamos į variklio ritę, nuolatinė įtampa turi būti konvertuojama iš keitiklio į 3 fazių įtampą, kad varomas variklis. Inverteris paprastai skirstomas į šešis viršutinius galios tranzistorius (q1, q3, q5) / apatines rankenas (q2, q4, q6) šešiais galios tranzistoriais (nuo q1 iki q6), kad variklis prijungtas kaip jungiklis srautui valdyti per variklį ritė. Valdymo blokas suteikia PWM (impulsų pločio moduliavimą), norint nustatyti galios tranzistoriaus perjungimo dažnį ir keitiklio (keitiklio) komutavimo laiką. DC bešeše varikliai paprastai naudoja greičio daviklį, kuris gali stabilizuoti nustatytąją vertę, nekeičiant per daug, kai apkrova pasikeičia, todėl salėje yra įmontuotas Hall sensoras, kuris gali jausti magnetinį lauką. Uždaros ciklo valdymas taip pat naudojamas kaip fazių sekos valdymo pagrindas. Tačiau tai naudojama tik kaip greičio kontrolė ir negali būti naudojama kaip padėties nustatymo kontrolė.
Kontrolės principas
Norint varikliui pasukti, valdymo blokas turi nustatyti variklio rotoriaus padėtį pagal Hall-sensorą, o pagal statoriaus apviją, inverterio (keitiklio) galios tranzistorių eilė yra įjungta ( arba išjunkite), kad srovė tekėtų nuosekliai. Variklio ritė generuoja į priekį (arba atvirkščią) sukamą magnetinį lauką ir sąveikauja su rotoriaus magnetu, kad variklis būtų sukamas pagal laikrodžio rodyklę ir atvirkščiai. Kai variklio rotorius sukasi į padėtį, kurioje Hall-jutiklis sukelia dar vieną signalų rinkinį, valdymo blokas įjungia kitą galios tranzistorių komplektą taip, kad cirkuliuojantis variklis gali ir toliau suktis toje pačioje kryptyje, kol valdymo blokas nusprendžia sustabdyti variklį, kai rotorius sustoja. Tranzistorius (arba tik žemutinės galios tranzistorius); norint pakeisti variklio rotorių, galios tranzistoriai įjungiami atvirkštine tvarka.
