BLOGG

Positionsåterkoppling för borstlös DC-motor

Sedan födelsen av borstlös likströmsmotor, Halleffektsensor har varit huvudkraften för att realisera kommuteringsåterkoppling. Eftersom trefasstyrning endast kräver tre sensorer och har en låg enhetskostnad, är de ofta det mest ekonomiska valet för backning ur ett rent styckkostnadsperspektiv.Halleffektsensorer inbäddade i statorn känner av rotorns position så att transistorer i trefasbryggan kan kopplas om för att driva motorn. De tre Halleffektsensorutgångarna är i allmänhet märkta som U-, V- och W-kanaler. Även om Hall effektsensorer kan effektivt lösa problemet med BLDC-motorkommutering, de uppfyller bara hälften av kraven för BLDC-systemet.

Även om Hall-effektsensorn gör det möjligt för styrenheten att driva BLDC-motorn, är dess kontroll tyvärr begränsad till hastighet och riktning.I en trefasmotor kan Hall-effektsensorn endast tillhandahålla en vinkelposition inom varje elektrisk cykel. När antalet polpar ökar, ökar antalet elektriska cykler per mekanisk rotation, och när användningen av BLDC blir mer utbredd , så gör behovet av exakt positionsavkänning. För att säkerställa att lösningen är robust och komplett bör BLDC-systemet tillhandahålla positionsinformation i realtid så att regulatorn inte bara kan spåra hastighet och riktning utan även färdsträcka och vinkelposition.
För att möta behovet av strängare positionsinformation är en vanlig lösning att lägga till en inkrementell roterande pulsgivare till BLDC-motorn. Vanligtvis läggs inkrementella givare till samma styråterkopplingsslinga utöver Hall-effektsensorn. används för motorreversering, medan kodare används för mer exakt spårning av position, rotation, hastighet och riktning. Eftersom Hall-effektsensorn endast tillhandahåller ny positionsinformation vid varje Hall-tillståndsändring, når dess noggrannhet endast sex tillstånd för varje effektcykel. bipolära motorer finns det bara sex tillstånd per mekanisk cykel. Behovet av båda är uppenbart jämfört med en inkrementell kodare som erbjuder upplösning i tusentals PPR (pulser per varv), som kan avkodas till fyra gånger antalet tillståndsändringar.
Men eftersom motortillverkare för närvarande måste montera både Hall-effektsensorer och inkrementella omkodare i sina motorer, börjar många kodartillverkare erbjuda inkrementella kodare med kommuterande utgångar, som vi vanligtvis kallar kommuterande kodare. Dessa kodare har designats speciellt för att tillhandahåller inte bara de traditionella ortogonala A- och B-kanalerna (och i vissa fall "en gång per varv"-indexpulskanalen Z), utan också de vanliga U-, V- och W-kommuteringssignalerna som krävs av de flesta BLDC-motordrivrutiner. Detta sparar motorn utforma det onödiga steget att installera både Hall-effektsensorn och den inkrementella encodern samtidigt.
Även om fördelarna med detta tillvägagångssätt är uppenbara, finns det betydande kompromisser. Som nämnts ovan måste rotorns och statorns position bemästras för BLDC borstlös motor Det betyder att man måste se till att U/V/W-kanalerna på kommutatorgivaren är korrekt inriktade med BLDC-motorns fas.