BLOG

Povratna informacija o položaju za DC motor bez četkica

Od rođenja DC motor bez četkica, Hallov senzor je bio glavna sila realizacije povratne sprege o komutaciji. Budući da trofazna kontrola zahtijeva samo tri senzora i ima nisku jediničnu cijenu, oni su često najekonomičniji izbor za reverziju iz čisto perspektive troškova BOM-a.Senzori sa Hallovim efektom ugrađeni u stator detektuju položaj rotora tako da se tranzistori u trofaznom mostu mogu prebaciti da bi pokretali motor. Tri izlaza Hallovog senzora općenito su označena kao U, V i W kanali. Iako je Hall senzori efekata mogu efikasno da reše problem komutacije BLDC motora, oni ispunjavaju samo polovinu zahteva BLDC sistema.

Iako senzor Hallovog efekta omogućava kontroleru da pokreće BLDC motor, njegova kontrola je nažalost ograničena na brzinu i smjer.U trofaznom motoru, Hallov senzor može osigurati samo kutnu poziciju unutar svakog električnog ciklusa. Kako se broj parova polova povećava, tako se povećava i broj električnih ciklusa po mehaničkoj rotaciji i kako upotreba BLDC postaje sve raširenija , kao i potreba za preciznim sensingom položaja. Da bi se osiguralo da je rješenje robusno i potpuno, BLDC sistem bi trebao pružiti informacije o poziciji u realnom vremenu tako da kontroler može pratiti ne samo brzinu i smjer, već i udaljenost putovanja i kutnu poziciju.
Da bi se zadovoljila potreba za strožijim informacijama o položaju, uobičajeno rješenje je dodavanje inkrementalnog rotacionog enkodera BLDC motoru. Tipično, inkrementalni enkoderi se dodaju istom sistemu petlje povratne sprege uz Hallov senzor. Senzori Hallovog efekta su koristi se za okretanje motora unatrag, dok se koderi koriste za preciznije praćenje položaja, rotacije, brzine i smjera. Budući da senzor s Hallovim efektom daje samo novu informaciju o položaju pri svakoj promjeni Holovog stanja, njegova preciznost dostiže samo šest stanja za svaki ciklus snage. kod bipolarnih motora, postoji samo šest stanja po mehaničkom ciklusu. Potreba za oba je očigledna kada se uporedi sa inkrementalnim enkoderom koji nudi rezoluciju u hiljadama PPR (impulsa po obrtaju), koji se može dekodirati u četiri puta veći broj promena 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 indeksni impulsni kanal "jednom po okretu" Z), već i standardne U, V i W komutacijske signale koje zahtijeva većina BLDC drajvera motora. Ovo štedi motor dizajnirati nepotreban korak istovremenog instaliranja i senzora Hall efekta i inkrementalnog enkodera.
Iako su prednosti ovog pristupa očigledne, postoje značajni kompromisi. Kao što je već spomenuto, položaj rotora i statora se mora savladati za BLDC motor bez četkica To znači da se mora voditi računa o tome da U/V/W kanali enkodera komutatora budu ispravno poravnati sa fazom BLDC motora.