Wie steuere ich den Rotor des bürstenlosen Motors?

Der Begriff „Kommutierung“, der den Vorgang des Umschaltens des Stroms (auf irgendeine Weise) beschreibt, um die eigentliche Welle zu bewegen, wird zur Beschreibung aller Motoren verwendet. Die Welle dreht sich aufgrund des durch die Spule fließenden Stroms und erzeugt ein Magnetfeld (oft durch einen Permanentmagneten erzeugt), das das ursprüngliche Magnetfeld entweder anziehen oder abstoßen kann. Der Rotor, die bewegliche Komponente des Motors, bewegt sich aufgrund dieser Kraft relativ zum Stator, seiner stationären Komponente. Ein hervorragender Vergleich für die Kommutierung ist mit Magneten. Auf einem Tisch stoßen sich zwei Magnete mit entgegengesetzten Polen ab. Die beiden Homopole kommen zum Stillstand, wenn sie weit genug voneinander entfernt sind. Aufgrund der gleichgeschlechtlichen Abstoßung wird der zweite Magnet ebenfalls weggedrückt, wenn ein Magnet in die Nähe eines zweiten Magneten gebracht wird. Wenn dies weiterhin geschieht, bewegt sich der Magnet weiter, was einen linearen Fall der Kommutierung darstellt.

Die Geschichte des bürstenlosen Minimotors ist zunächst recht einfach: Die meisten Probleme mit dem bürstenbehafteten Gleichstrommotor werden durch die Bürste verursacht. Bürsten Aufgrund von Reibung und Verschleiß erzeugen Bürsten hohe Temperaturen und Funken, was zu einem Motorausfall und einer geringeren Motoreffizienz führen kann. Zweitens hat die Bürste einen gewissen Einfluss auf das Ladegeräusch des Motors, was die elektromagnetische Verträglichkeit des Motors beeinträchtigen und elektrische Störungen und andere Probleme verursachen kann. Drittens hat das von der Bürste selbst erzeugte Reibungsgeräusch auch einen Einfluss auf die Funktionsweise des Motors und das Benutzererlebnis. Schließlich müssen Bürsten häufig ausgetauscht werden, da sie nur eine begrenzte Zeit halten. Das bedeutet, dass Sie Bürstenmotoren nicht in Hochgeschwindigkeits- oder Hochleistungssystemen, in der Nähe von brennbaren Stoffen oder in Anwendungen verwenden können, die eine lange Lebensdauer, Geräuschlosigkeit oder einen hohen Wirkungsgrad erfordern. Dies sind die Hauptschwächen des Pinsels. Das Abbrechen der Bürste kann diese Probleme beheben, der Nachteil besteht jedoch darin, dass dadurch auch die mechanische Kommutierung beendet wird. Das Fehlen einer mechanischen Kommutierung kann andere Probleme verursachen, daher verwenden bürstenlose Motoren eine elektrische Kommutierung. Findest du das großartig? Sie müssen sicherstellen, dass der Motorstrom während dieser Kommutierung immer ein Magnetfeld erzeugt, das den Rotor bewegen kann.

Bevor Sie jedoch darüber nachdenken können, den Rotor mit elektrischem Strom zu bewegen, müssen Sie zunächst wissen, wo er sich befindet. Es gibtZwei Möglichkeiten, um festzustellen, wo sich der Rotor befindetWenn Sie Hilfe benötigen:

1. Es gibt eine Sensormethode. Die Sensormethode bezieht sich auf die Verwendung des im Motor eingebauten Magnetsensors oder Hall-Sensors, indem das Rückkopplungssignal dieser Sensoren gelesen wird, um die Position des Motorrotors zu bestimmen. Diese Methode wird durch das äußere Magnetfeld nicht beeinflusst und ist daher genauer.

a.Stellen Sie die Ausgangsposition ein. Vor dem Starten des Motors ist es notwendig, den Motor in eine bekannte Ausgangsposition zu bringen. Dies kann durch bestimmte Maßnahmen erreicht werden, beispielsweise durch Drehen des Motors bis zum mechanischen Anschlag und anschließendes Zurückdrehen in die Ausgangsposition.

B. Lesen Sie das Sensorsignal ab. Nach dem Starten des Motors ist es notwendig, die von den eingebauten Sensoren des Motors zurückgemeldeten Signale in Echtzeit auszulesen, bei denen es sich um Magnetsensoren oder Hall-Sensoren handeln kann.

C. Berechnen Sie die Rotorposition. Anhand des Rückmeldungssignals des Sensors kann die aktuelle Position ermittelt werden. Dann kann durch eine komplexe Berechnungsformel der Unterschied zwischen der Position und der Anfangsposition beurteilt werden, um den aktuellen Rotorwinkel und die aktuelle Geschwindigkeit zu kennen.

D. Passen Sie das Steuersignal an. Nachdem Position und Geschwindigkeit ermittelt wurden, muss das Steuersignal angepasst werden. Üblicherweise werden fortschrittliche Steueralgorithmen verwendet, um den Arbeitszustand je nach Position und Geschwindigkeit zu optimieren und so eine genauere und stabilere Bewegung zu erreichen.

2. Die sensorlose Methode wird im Allgemeinen in zwei Arten unterteilt: Eine besteht darin, die Rotorposition durch den Motor selbst zu messen, und die andere darin, die Beziehung zwischen der aktuellen Wellenform des Motors und der Position zu beurteilen. Das Prinzip der Positionsmessung durch die gegenelektromotorische Kraft besteht darin, dass bei Drehung des Motorrotors eine gegenelektromotorische Kraft erzeugt wird und ihre Größe mit der Position zusammenhängt. Durch Messung der Größe und Richtung der gegenelektromotorischen Kraft kann die Position des Rotors ermittelt werden. Diese Methode weist eine hohe Genauigkeit auf, erfordert jedoch das Hinzufügen komplexerer Algorithmen im Steuerkreis und es gibt auch ein Blockierungsproblem, das heißt, wenn der Motor startet, muss er einen Startpunkt finden, um normal zu laufen. Eine andere Methode besteht darin, die Beziehung zwischen der Stromwellenform des Motors und der Position des Rotors zu beobachten. Wenn sich der Motorrotor dreht, ändert sich die Stromwellenform gemäß einem bestimmten Gesetz, da sich in der Dreiphasenwicklung des Motors nur der Zweiphasenstrom ändert. Durch Beobachtung der sich ändernden Gesetze der Stromwellenform kann die Position des Rotors ermittelt werden. Die Implementierung dieser Methode ist einfach, aber die Genauigkeit ist gering, insbesondere bei niedriger Drehzahl kann es leicht zu Störungen durch Rauschen kommen.

Die zweite wichtige strukturelle Entscheidung für ein bürstenloses Permanentmagnet-Motorsystem istdie Kontrollmethode. Es gibt drei Hauptmethoden zur Steuerung des Rotors eines bürstenlosen Gleichstrommotors: Induktionssteuerung, Hall-Steuerung und Encodersteuerung.
1. Die Induktionssteuerung besteht darin, die eigene elektromotorische Gegenkraft des Motors zu nutzen, um die Position und Geschwindigkeit des Motors zu erfassen und dann die Position und Geschwindigkeit des Motorrotors zu steuern. Diese Methode ist einfach und kostengünstig, weist jedoch eine begrenzte Genauigkeit auf.
2. Die Hall-Steuerung dient dazu, die Position und Geschwindigkeit des Motors über den Hall-Sensor im Motor zu erfassen und dann die Position und Geschwindigkeit des Motorrotors zu steuern. Die Genauigkeit dieser Methode ist relativ hoch, für komplexe Anwendungen sind jedoch mehrere Sensoren zur kollaborativen Steuerung erforderlich.
3. Die Encodersteuerung dient dazu, die Position und Geschwindigkeit des Motors über einen extern montierten Encoder zu erfassen und dann die Position und Geschwindigkeit des Motorrotors zu steuern. Diese Methode ist die genaueste, aber auch relativ teuer.

Im Folgenden finden Sie einige Fachkenntnisse über bürstenlose Gleichstrommotoren von VSD Motors. Für weitere relevante Informationen kontaktieren Sie uns bitte.