مقالات

ملاحظات الموقف لمحرك DC بدون فرشات

منذ ولادة محرك DC بدون فرش، كان مستشعر تأثير Hall هو القوة الرئيسية لتحقيق ردود فعل التبديل. نظرًا لأن التحكم ثلاثي الطور لا يتطلب سوى ثلاثة أجهزة استشعار وتكلفة وحدة منخفضة ، فإنها غالبًا ما تكون الخيار الأكثر اقتصادا للانعكاس من منظور تكلفة قائمة مكونات الصنف البحت.تكتشف مستشعرات تأثير هول المضمنة في الجزء الثابت موضع الدوار بحيث يمكن تبديل الترانزستورات في الجسر ثلاثي الطور لقيادة المحرك. تُعرف مخرجات مستشعر تأثير هول الثلاثة عمومًا على أنها قنوات U و V و W. يمكن لأجهزة استشعار التأثير أن تحل بشكل فعال مشكلة تبديل محرك BLDC ، فهي تلبي فقط نصف متطلبات نظام BLDC.

على الرغم من أن مستشعر تأثير Hall يمكّن وحدة التحكم من قيادة محرك BLDC ، إلا أن التحكم فيها يقتصر للأسف على السرعة والاتجاه.في محرك ثلاثي الطور ، يمكن لمستشعر تأثير هول توفير موضع زاوي فقط داخل كل دورة كهربائية ، ومع زيادة عدد أزواج الأقطاب ، يزداد عدد الدورات الكهربائية لكل دوران ميكانيكي ، ومع انتشار استخدام BLDCs وكذلك الحاجة إلى استشعار دقيق للموضع. ولضمان أن يكون الحل قويًا وكاملاً ، يجب أن يوفر نظام BLDC معلومات الموقع في الوقت الفعلي حتى تتمكن وحدة التحكم من تتبع ليس فقط السرعة والاتجاه ، ولكن أيضًا مسافة الانتقال والموضع الزاوي.
لتلبية الحاجة إلى معلومات أكثر صرامة عن الموضع ، يتمثل أحد الحلول الشائعة في إضافة مشفر دوار إضافي إلى محرك BLDC. عادةً ما يتم إضافة الترميزات الإضافية إلى نفس نظام حلقة التغذية المرتدة للتحكم بالإضافة إلى مستشعر تأثير هول. تُستخدم لعكس المحرك ، بينما تُستخدم أجهزة التشفير لتتبع أكثر دقة للموضع ، والدوران ، والسرعة ، والاتجاه. نظرًا لأن مستشعر تأثير هول يوفر فقط معلومات موقع جديدة عند كل تغيير في حالة القاعة ، فإن دقته تصل فقط إلى ست حالات لكل دورة طاقة. المحركات ثنائية القطب ، هناك ست حالات فقط لكل دورة ميكانيكية ، والحاجة لكليهما واضحة عند مقارنتها بجهاز تشفير تزايدي يوفر دقة في آلاف PPR (نبضات لكل ثورة) ، والتي يمكن فك تشفيرها إلى أربعة أضعاف عدد تغيرات الحالة.
ومع ذلك ، نظرًا لأنه يتعين على مصنعي المحركات حاليًا تجميع كل من مستشعرات تأثير هول والمشفرات الإضافية في محركاتهم ، فقد بدأ العديد من مصنعي أجهزة التشفير في تقديم مشفرات تدريجية بمخرجات تبديل ، والتي نشير إليها عادةً باسم أجهزة ترميز التبديل. لا توفر فقط القنوات المتعامدة التقليدية A و B (وفي بعض الحالات قناة نبض المؤشر "مرة واحدة لكل دورة" Z) ، ولكن أيضًا إشارات التبديل القياسية U و V و W التي يتطلبها معظم سائقي محركات BLDC. صمم الخطوة غير الضرورية لتثبيت كل من مستشعر تأثير هول والمشفّر الإضافي في نفس الوقت.
على الرغم من أن مزايا هذا النهج واضحة ، إلا أن هناك مقايضات كبيرة. كما ذكرنا سابقًا ، يجب إتقان موضع العضو الدوار والجزء الثابت من أجل محرك BLDC بدون فرش هذا يعني أنه يجب توخي الحذر لضمان محاذاة قنوات U / V / W الخاصة بجهاز تشفير المبدل بشكل صحيح مع مرحلة محرك BLDC.