Um motor DC sem escova é um produto mecatrônico, que substitui equipamentos de comutação mecânica por equipamentos eletrônicos de comutação. O motor BLDC não só tem um bom desempenho de regulação de velocidade como também supera alguns padrões.
O motor BLDC é um motor de alta torque, de alta precisão, que é um motor ideal de regulação de velocidade.
1. O Princípio de Trabalho do Motor BLDC
O princípio básico do trabalho:
O motor BLDC consiste em um motor, motorista, sensor de posição. Diferente do motor DC escovado, o enrolamento de armadura do motor BLDC é enrolado ao redor do estator. O aço magnético do rotor se aproveita da estrutura radial, o ímã permanente NdFeb é montado na superfície do rotor. A permeabilidade relativa deste material magnético permanente da terra rara está perto do ar. O ímã permanente pode ser visto como uma parte da lacuna, que não influencia o efeito de saliency. O sensor de posição é equivalente ao pincel no motor DC escovado, que reflete a posição do rotor e determina a distribuição do potencial magnético sinuoso no espaço e a fase da corrente sinuosa. O motorista é composto por dispositivos eletrônicos de potência e circuitos integrados, que recebem os sinais de partida, parada e freio para controlar o funcionamento do motor. O sinal que recebe o rotor de posição e sinais de rotação positivo e negativo controlam a saída de energia e o tubo de alimentação na ponte do inversor para produzir torque contínuo; O sinal que recebe comando de velocidade e feedback de velocidade para controlar e ajustar velocidade, fornecer proteção, exibição.
O inversor adota o modo de operação de condução de 120°, fornece ondas retangulares alternadas simétricas com amplitude igual e frequência de 5-26KHZ. O interruptor de N-S faz com que o sensor de posição produza ondas quadradas U, V, W com uma diferença de fase de 120°. Um conjunto de codificação produzido por um componente lógico faz com que o T1-T6 tenha apenas dois tubos de interruptor condutores. Cada componente do tubo do interruptor conduz 1/3 ciclo. Ou seja, duas fases de enrolamentos energizam a qualquer momento. O rotor gira um par de N-S, T1-T6 power tube conduz de acordo com as combinações fixas de seis estados. Em cada estado, apenas os enrolamentos de duas fases energizam. Mudando o estado, por sua vez, o eixo magnético produzido por enrolamentos de estator gira 60 graus. O rotor gira com campos magnéticos, o que equivale a uma posição de espaço de ângulo de 60°. O rotor está em uma nova posição, o que faz com que o sensor de posição U, V, W produza um novo conjunto de códigos. Os novos códigos alteram a combinação de condução do tubo de energia, o que faz com que o eixo magnético produzido pelos enrolamentos do estator se mova 60°. O motor dc sem escova produz torque contínuo, que arrasta a carga para girar. A produção de comutação do motor BLDC é auto, em vez do inversor, que também é um motor síncrocro de autocontrole. Um tubo de alimentação no braço superior e inferior da ponte funciona no estado de PWM para realizar a conversão de frequência e conversão de tensão. Em termos de controle, o motor BLDC adota corrente, velocidade dobrada estrutura de loop fechado. O anel externo é o anel de velocidade, e o anel interno é o anel atual.
2. Torque eletromagnético e velocidade
Os códigos do sensor de posição fazem com que os enrolamentos de duas fases energizados sintetizem o eixo magnético, cuja posição está à frente da posição do eixo magnético do rotor. Assim, independentemente da posição inicial do rotor, o motor DC sem escova produzirá um enorme torque de partida no momento. Assim, o rotor não adiciona enrolamentos iniciais. Porque o eixo magnético do estator pode ser visto como sendo perpendicular ao eixo rotor. Na condição de que o núcleo de ferro não esteja saturado, o torque eletromagnético médio é proporcional à corrente de enrolamento, que é a característica atual do torque do motor DC separadamente animado.
De acordo com o princípio motor:
O torque eletromagnético:
Tm = δ× (VDCKt / 2Ra) — Kt×(Ke ω/ 2Ra) ( N·m)
δ: razão de serviço de uma onda modulada;
Ra: resistência sinuosa por fase;
VDC: Tensão de ônibus DC;
ω: A velocidade angular do motor;
Kt⁄Ke: Constantes estruturais de motores;
Se o ω estiver certo, a mudança da relação de serviço δ, o torque eletromagnético do motor pode ser alterado linearmente.
A configuração de velocidade das bases BLDC no comando de velocidade Vc, se o comando de velocidade for de velocidade máxima representado por +5V, então qualquer nível abaixo de +5V corresponde à velocidade n, que percebe a configuração de velocidade. Quando a velocidade se fixa, seja a mudança de carga, tensão ou temperatura ambiente. Quando a velocidade menor que a velocidade de comando, a tensão de feedback diminuir, a razão de serviço da onda modulada aumentará, a corrente de armadura aumentará, o que produzirá a aceleração com o aumento do torque eletromagnético produzido pelo motor até que a velocidade real seja a mesma que a velocidade de comando.
Por outro lado, se a velocidade real for maior que a velocidade de comando, δ diminui, Tm diminui, a desaceleração acontece até que a velocidade real seja equivalente à velocidade de comando. Pode-se dizer que, dentro da faixa de flutuação permitida, sob a capacidade de sobrecarga permitida, a diferença entre a velocidade constante e a velocidade de comando é de apenas 1%, e o torque constante na faixa de regulação de velocidade pode alcançar.
