BLOG

Povratna informacija o položaju za DC motor bez četkica

Od rođenja DC motor bez četkica, Hallov senzor bio je glavna snaga realizacije komutacijske povratne sprege. Budući da trofazna kontrola zahtijeva samo tri senzora i ima nisku jediničnu cijenu, oni su često najekonomičniji izbor za vožnju unatrag iz perspektive čisto BOM troškova.Senzori s Hallovim efektom ugrađeni u stator otkrivaju položaj rotora tako da se tranzistori u trofaznom mostu mogu prebaciti da pokreću motor. Tri izlaza senzora s Hallovim efektom općenito su označeni kao U, V i W kanali. Iako Hall senzori učinka mogu učinkovito riješiti problem komutacije BLDC motora, oni ispunjavaju samo polovicu zahtjeva BLDC sustava.

Iako senzor Hallovog efekta omogućuje upravljaču da pokreće BLDC motor, njegova kontrola je nažalost ograničena na brzinu i smjer.U trofaznom motoru, senzor s Hallovim efektom može osigurati samo kutni položaj unutar svakog električnog ciklusa. Kako se broj pari polova povećava, tako raste i broj električnih ciklusa po mehaničkoj rotaciji, a kako upotreba BLDC postaje sve raširenija , kao i potreba za preciznim senzorom položaja. Kako bi se osiguralo da je rješenje robusno i potpuno, BLDC sustav bi trebao pružiti informacije o položaju u stvarnom vremenu kako bi kontroler mogao pratiti ne samo brzinu i smjer, već i putnu udaljenost i kutni položaj.
Kako bi se zadovoljila potreba za strožim informacijama o položaju, uobičajeno rješenje je dodavanje inkrementalnog rotacijskog enkodera BLDC motoru. Obično se inkrementalni enkoderi dodaju istom sustavu petlje povratne sprege uz Hallov senzor. Senzori s Hallovim efektom su koristi se za reverziranje motora, dok se enkoderi koriste za preciznije praćenje položaja, rotacije, brzine i smjera. Budući da senzor s Hallovim efektom daje nove informacije o položaju samo pri svakoj promjeni Hallovog stanja, njegova točnost doseže samo šest stanja za svaki ciklus napajanja. bipolarni motori, postoji samo šest stanja po mehaničkom ciklusu. Potreba za oba je očita u usporedbi s inkrementalnim koderom koji nudi razlučivost u tisućama PPR (impulsa po okretaju), što se može dekodirati u četiri puta veći broj promjena stanja.
Međutim, budući da proizvođači motora trenutno moraju sastaviti i senzore s Hallovim efektom i inkrementalne enkodere u svoje motore, mnogi proizvođači enkodera počinju nuditi inkrementalne enkodere s komutirajućim izlazima, koje obično nazivamo jednostavno komutirajućim enkoderima. Ovi enkoderi su posebno dizajnirani za pružaju ne samo tradicionalne ortogonalne A i B kanale (i u nekim slučajevima "jednom po krugu" indeksni impulsni kanal Z), već i standardne U, V i W komutacijske signale koje zahtijeva većina pokretačkih programa BLDC motora. To štedi motor dizajner nepotreban korak ugradnje i Hallovog senzora i inkrementalnog kodera u isto vrijeme.
Iako su prednosti ovog pristupa očite, postoje značajni kompromisi. Kao što je gore spomenuto, položaj rotora i statora mora se savladati za BLDC motor bez četkica biti učinkovito komutiran. To znači da se mora voditi računa da se osigura da su U/V/W kanali komutatorskog kodera ispravno usklađeni s fazom BLDC motora.