¿Cómo conectar el motor sin escobillas?

¿Cómo alimentar y controlar el motor DC sin escobillas? Este artículo introducirá algunos conocimientos profesionales de motores sin escobillas.

Este pasaje va a hablar sobre los siguientes.motor sin escobillas:

(1) Conocimiento básico del motor sin escobillas.

(2) Características del control del motor BLDC

(3) Esquemas de control para la conmutación electrónica del motor sin escobillas

(1) Conocimiento básico del motor sin escobillas.

Todos los motores, ya sean mecánicos o electrónicos, siguen el mismo método básico para convertir la energía eléctrica en energía mecánica. La corriente que pasa a través del devanado genera un campo magnético, que en presencia de un segundo campo magnético (generalmente causado por un imán permanente) generará una fuerza en el devanado. Cuando su conductor está a 90 ° hasta el segundo campo, la Fuerza alcanza el valor máximo. El aumento en el número de bobinas aumentará la salida del motor y alisará la salida de potencia.

Los motores de CC sin escobillas superan la necesidad de los conmutadores mecánicos invirtiendo la configuración del motor. El devanado se convierte en el estator y el imán permanente se convierte en parte del rotor. El estator generalmente se compone de laminaciones de acero que se realizan axialmente para adaptarse a un número par de devanados a lo largo de su circunferencia interna. El rotor consiste en un eje y un cubo con imanes permanentes dispuestos para formar dos a ocho pares de polos alternando entre \"n \" y \"s \". La Figura 1 muestra un ejemplo de una disposición de imán común. En este caso, dos pares de imanes están directamente unidos al cubo del rotor.

En los motores BLDC, los imanes permanentes se fijan en el rotor. Una configuración típica consta de dos pares y ocho pares, alternando entre los polos\"n \" y \"s \".

Debido a que los devanados están fijos, se puede establecer una conexión permanente para excitarlos. Para que el devanado fijo mueva el imán permanente, el bobinado debe ser energizado (o conmutado) en una secuencia controlada para generar un campo magnético giratorio.

Dado que el campo magnético giratorio generado por el estator hace que el rotor gire a la misma frecuencia, el motor BLDC se llama un tipo \"Synchronous \". Los motores BLDC pueden ser una fase, dos fases o trifásicos. El motor BLDC trifásico es el motor más común.

(2) Características del control del motor BLDC

Hasta ahora, la configuración más común utilizada para aplicar secuencialmente la corriente a un motor BLDC trifásico es usar tres pares de transistor de efecto de campo de óxido de metal-óxido-semiconductor (MOSFET) dispuestos en una estructura de puente. Cada par de interruptores controla una fase del motor. En una configuración típica, el MOSFET de alta costura se controla mediante la modulación del ancho de pulso (PWM), que convierte la tensión de CC de entrada en un voltaje de unidad modulado. El uso de PWM puede limitar la corriente de inicio y proporcionar un control preciso de velocidad y torque. La frecuencia PWM es un compromiso entre la pérdida de conmutación que se produce a altas frecuencias y la corriente de ondulación que se produce a bajas frecuencias, lo que puede dañar el motor en casos extremos. En general, la frecuencia PWM utilizada por los diseñadores es al menos un orden de magnitud superior a la velocidad máxima del motor.

(3) Esquemas de control para la conmutación electrónica del motor sin escobillas

Hay tres esquemas de control para la conmutación electrónica: control trapezoidal, sinusoidal y orientado al campo. La técnica trapezoidal (descrita en el ejemplo a continuación) es la más sencilla. En cada paso, ambos devanados están energizados (un devanado es\"alto\" y un devanado es\"bajo\"), mientras que el otro devanado está flotando. La desventaja del método trapezoidal es que esta conmutación \"STEPPED\" causa par de torsión \"fluctuación\", especialmente a velocidades bajas.

El control sinusoidal es más complicado, pero puede reducir las ondas de torque. En este modo de control, las tres bobinas se mantienen energizadas, y la corriente de transmisión en cada bobina cambia sinusoidalmente entre sí, a 120 ° entre sí. En comparación con la tecnología trapezoidal, el resultado es una transferencia de energía más suave.

El control orientado al campo se basa en medir y ajustar la corriente del estator, por lo que el ángulo entre el rotor y el flujo del estator es siempre 90 °. En comparación con todas las demás tecnologías, esta tecnología es más efectiva que el método sinusoidal a altas velocidades y tiene un mejor rendimiento durante los cambios de carga dinámica. Casi no hay fluctuación de par, y se puede lograr un control motor más suave y más preciso a baja velocidad y alta velocidad.