BLOG

Positionsfeedback for børsteløs jævnstrømsmotor

Siden fødslen af børsteløs jævnstrømsmotor, Hall-effektsensoren har været hovedkraften til at realisere kommuteringsfeedback. Da trefasestyring kun kræver tre sensorer og har en lav enhedspris, er de ofte det mest økonomiske valg til at vende rent ud fra et styklisteomkostningsperspektiv.Hall-effektsensorer, der er indlejret i statoren, registrerer rotorens position, så transistorer i den trefasede bro kan skiftes til at drive motoren. De tre Hall-effektsensorudgange er generelt mærket som U-, V- og W-kanaler. effektsensorer kan effektivt løse problemet med BLDC-motorkommutering, de opfylder kun halvdelen af ​​kravene til BLDC-systemet.

Selvom Hall-effektsensoren gør det muligt for controlleren at drive BLDC-motoren, er dens kontrol desværre begrænset til hastighed og retning.I en trefaset motor kan Hall-effektsensoren kun give en vinkelposition inden for hver elektrisk cyklus. Efterhånden som antallet af polpar stiger, stiger antallet af elektriske cyklusser pr. mekanisk rotation, og efterhånden som brugen af ​​BLDC'er bliver mere udbredt , det samme gør behovet for præcis positionsregistrering. For at sikre, at løsningen er robust og komplet, bør BLDC-systemet levere positionsinformation i realtid, så controlleren ikke kun kan spore hastighed og retning, men også rejseafstand og vinkelposition.
For at imødekomme behovet for mere stringente positionsoplysninger er en almindelig løsning at tilføje en trinvis roterende encoder til BLDC-motoren. Typisk føjes trinvise kodere til det samme kontrolfeedback-sløjfesystem ud over Hall-effektsensoren. bruges til motorreversering, mens encodere bruges til mere præcis sporing af position, rotation, hastighed og retning. Da Hall-effektsensoren kun giver ny positionsinformation ved hver Hall-tilstandsændring, når dens nøjagtighed kun seks tilstande for hver strømcyklus. bipolære motorer, er der kun seks tilstande pr. mekanisk cyklus. Behovet for begge er indlysende sammenlignet med en inkrementel encoder, der tilbyder opløsning i tusindvis af PPR (impulser pr. omdrejning), som kan afkodes til fire gange antallet af tilstandsændringer.
Men da motorproducenter i øjeblikket er nødt til at samle både Hall-effektsensorer og inkrementale encodere i deres motorer, begynder mange encoderproducenter at tilbyde inkrementale encodere med kommuterende udgange, som vi almindeligvis kalder kommuterende encodere. Disse encodere er blevet specielt designet til at leverer ikke kun de traditionelle ortogonale A- og B-kanaler (og i nogle tilfælde "en gang pr. tur"-indeksimpulskanal Z), men også de standard U-, V- og W-kommuteringssignaler, der kræves af de fleste BLDC-motordrivere. Dette sparer motoren designer det unødvendige trin med at installere både Hall-effektsensoren og den inkrementelle encoder på samme tid.
Selvom fordelene ved denne tilgang er indlysende, er der betydelige afvejninger. Som nævnt ovenfor skal positionen af ​​rotoren og stator beherskes for BLDC børsteløs motor at blive effektivt kommuteret. Det betyder, at man skal sørge for, at kommutatorencoderens U/V/W-kanaler er korrekt justeret med BLDC-motorens fase.