Ejja nitkellmu dwar il-prinċipju bażiku tal-mutur l-ewwel. L-affarijiet bażiċi jistgħu jinqabżu direttament.
Kulħadd lagħab bil-kalamiti meta kienu żgħar. Arbli differenti jattiraw lil xulxin, u ż-żewġ kalamiti ħabtu hekk kif resqu.
Issa jissoponi idejk huma mgħaġġla biżżejjed biex jattiraw quddiemek b'kalamita waħda, u l-kalamita l-oħra ssegwik il-ħin kollu.
Int iżżomm il-kalamita f'idejk u tiġbed ċrieki, u l-kalamita l-oħra ssegwik f'ċrieki.
Dan ta 'hawn fuq huwa l-prinċipju bażiku tar-rotazzjoni tal-mutur. Huwa biss li l-"kalamita" użata biex seduce mhix kalamita reali, iżda kamp manjetiku ġġenerat mill-coil enerġizzat.
1. Introduzzjoni ta 'mutur DC mingħajr brushes
Mutur DC mingħajr brushes, abbrevjazzjoni Ingliża hija BLDC (Brushless Direct Current Current Motor). L-istator (il-parti li tiċċaqlaq) tal-mutur huwa l-coil, jew l-istralċ. Ir-rotor (il-parti li ddur) hija kalamita permanenti, li hija kalamita. Skont il-pożizzjoni tar-rotor, il-mikrokompjuter b'ċippa waħda jintuża biex jikkontrolla l-enerġizzazzjoni ta 'kull coil, sabiex il-kamp manjetiku ġġenerat mill-coil jinbidel, sabiex kontinwament seduce r-rotor fuq quddiem biex ir-rotor idur. Dan huwa l-prinċipju ta 'rotazzjoni tal-mutur DC mingħajr brushes. Ejja ngħaddu.
2. Il-prinċipju bażiku tax-xogħol tal-mutur DC mingħajr brushes
2.1. Struttura tal-mutur DC mingħajr brushes
Ejja nibdew bl-aktar kolji bażiċi l-ewwel.
Kif muri hawn taħt. Coil jista 'jinftiehem bħala xi ħaġa li tikber bħal rebbiegħa. Skont ir-regola spirali tal-lemin li tgħallmu fl-iskola sekondarja, meta l-kurrent jgħaddi minn fuq għal isfel tal-coil, il-polarità ta 'fuq tal-coil hija N, u l-polarità t'isfel hija S.
Issa agħmel coil ieħor bħal dan. Imbagħad fiddle mal-pożizzjoni. Dan il-mod, jekk il-kurrent jgħaddi minnu, se jaġixxi bħallikieku hemm żewġ elettrokalamiti.
Ikseb ieħor biex tifforma l-istralċ bi tliet fażijiet tal-mutur.
Flimkien mar-rotor magħmul minn kalamiti permanenti, huwa mutur DC mingħajr brushes.
2.2. Ċirkwit tal-kommutazzjoni tal-kurrent ta 'mutur DC mingħajr brushes
Ir-raġuni għaliex il-mutur DC mingħajr brushes juża biss kurrent dirett u l-ebda xkupilji hija minħabba li hemm ċirkwit estern biex jikkontrolla speċifikament l-enerġizzazzjoni tal-coils tiegħu. Il-komponent ewlieni ta 'dan iċ-ċirkwit ta' kommutazzjoni kurrenti huwa l-FET (Field-Effect Transitor). FET jista' jitqies bħala swiċċ. Id-dijagramma t'hawn taħt tikkettja l-FETs bħala AT (A-phase Top), AB (A-phase Bottom), BT, BB, CT, CB. Il-"ftuħ u l-għeluq" tal-FET huwa kkontrollat mill-mikrokontrollur.
2.3. Proċess ta 'kommutazzjoni kurrenti ta' mutur DC mingħajr brushes
Il-ħin tal-"ftuħ u l-għeluq" tal-FET huwa kkontrollat mill-mikrokontrollur. Il-metodu ta 'kommutazzjoni kurrenti l-aktar użat komunement huwa Kommutazzjoni ta' Sitt passi, li tissarraf bħala "kommutazzjoni ta 'sitt stadji". Issa oħloq sistema ta' koordinati. Il-proċess ta 'kommutazzjoni f'sitt stadji huwa kif ġej.
2.4. Kif idur ir-rotor tal-mutur DC mingħajr brushes?
Jiddependi fuq kommutazzjoni ta 'sitt stadji biex jiġġenera kamp manjetiku li jdur li kontinwament seduces quddiem ir-rotor. Eżatt bħall-idejn fil-bidu tal-artiklu li żżomm il-kalamita u tpinġi ċrieki. Jekk tħares lejn id-direzzjoni tal-kamp manjetiku li jirriżulta u fejn jinsab ir-rotor, jidher ċar f'daqqa t'għajn.
Tara, l-arblu S tal-kamp manjetiku li jirriżulta kien qed jistenna quddiem il-arblu N tar-rotor.
Sakemm iż-żmien ta 'enerġizzazzjoni tal-coil jinqabad, id-direzzjoni tal-kamp manjetiku sintetiku hija dejjem qabel il-pożizzjoni tar-rotor, u r-rotor dejjem isegwi.
3. Kif tiddetermina l-ħin tal-kommutazzjoni?
Kif imsemmi hawn fuq, iċ-ċavetta biex tikkontrolla r-rotazzjoni tar-rotor hija li tikkommutaw il-kurrent li jgħaddi mill-coil meta r-rotor idur għal angolu xieraq, sabiex id-direzzjoni tal-kamp manjetiku ġġenerat tinbidel, tattira r-rotor u tagħmel ir-rotor idur .
Kif għandu jinftiehem iż-żmien ta' din il-kommutazzjoni attwali? Jiġifieri, kif inkun naf fejn qed idur ir-rotor issa? Huwa biss meta nkun naf fejn ikun ir-rotor li nista' nkun naf ma' liema elettriku b'żewġ fażijiet se nqabbad.
Fil-fatt, hemm ħafna modi biex tiġġudika l-pożizzjoni tar-rotor, jew b'sensor jew mingħajr sensor. Ejja nitkellmu dwar is-sensor l-ewwel, u s-sensor ġeneralment juża sensor Hall.
3.1. Ikkonferma l-pożizzjoni tar-rotor bis-sensor
3.1.1. Sensers tas-sala
Is-sensuri Hall jistgħu jiskopru bidliet fis-saħħa tal-kamp manjetiku permezz tal-Effett Hall. Skont ir-regola tax-xellug li tgħallmu fil-fiżika tal-iskola għolja (użata biex tiddetermina d-direzzjoni tal-forza ta 'konduttur iċċarġjat f'kamp manjetiku), fil-linja fejn jinsab is-sensor Hall, il-kamp manjetiku jiddevja l-moviment tal-partiċelli ċċarġjati, u l-partiċelli ċċarġjati "hit" l-Awla Hemm differenza potenzjali bejn iż-żewġ naħat tas-sensor. F'dan iż-żmien, voltmeter jista 'jiġi mqabbad maż-żewġ naħat tas-sensorju Hall biex jikxef din il-bidla fil-vultaġġ, u b'hekk jinstab il-bidla tas-saħħa tal-kamp manjetiku. Il-prinċipju huwa muri fil-figura hawn taħt.
3.1.2. Kif is-sensuri Hall jiksbu l-pożizzjoni tar-rotor?
Bis-sensor Hall, il-pożizzjoni tar-rotor tista 'tkun magħrufa bejn wieħed u ieħor. Is-sensuri tas-sala huma ġeneralment installati kull 120 grad, jew kull 60 grad. Dan li ġej jassumi li l-installazzjoni hija kull 120 grad.
Huwa preżunt li meta l-arblu N tar-rotor jaqsam iż-żona tas-sensing tas-sensor Hall, il-vultaġġ tal-ħruġ tas-sensor Hall huwa għoli (ġeneralment 5V). Inkella huwa baxx.
Skont il-livelli ta 'HA, HB, u HC, l-angolu tal-pożizzjoni tar-rotor jista' jkun magħruf. Per eżempju, jekk HA huwa għoli, HB huwa baxx, u HC huwa baxx, nistgħu nafu li r-rotor huwa f'angolu elettriku bejn 180 grad u 240 grad (ir-relazzjoni bejn l-angolu elettriku u l-angolu mekkaniku attwali se tiġi diskussa aktar tard ). Meta tuża 3 sensors Hall, ir-riżoluzzjoni hija ta '60 grad ta' angolu elettriku. Jiġifieri, nista 'naf biss li l-pożizzjoni attwali tar-rotor hija fil-medda ta' angolu elettriku ta '60 grad, iżda ma nafux eżattament kemm gradi.
3.1.3. Relazzjoni bejn angoli elettriċi u mekkaniċi
Għalkemm hija daqsxejn stramba li daħħal għarfien daqshekk żgħir hawn, xorta nħoss li huwa meħtieġ għax ħassejt li ma kienx faċli nifhem meta kont qed nitgħallem. Jista 'jkun aktar faċli li tifhem bl-eżempju tas-sensor Hall hawn.
L-angolu mekkaniku huwa l-angolu li r-rotor tal-mutur fil-fatt idur.
Ir-relazzjoni bejn l-angolu elettriku u l-angolu mekkaniku hija relatata man-numru ta 'pari ta' arbli tar-rotor.
Minħabba li l-kamp manjetiku ġġenerat mill-coil fil-fatt jattira l-poli manjetiċi tar-rotor. Allura għall-kontroll tar-rotazzjoni tal-mutur, aħna biss jimpurtahom mill-angolu elettriku.
Angolu elettriku=numru ta' pari ta' arbli x angolu mekkaniku
3.2. Metodu għall-istima tal-pożizzjoni tar-rotor mingħajr sensor
Din il-fossa hija daqsxejn kbira, u din it-tweġiba se tinqabeż l-ewwel.
4. Veloċità ta 'rotazzjoni u direzzjoni ta' rotazzjoni tal-mutur DC mingħajr brushes
4.4. Kif tikkontrolla d-direzzjoni tar-rotazzjoni tal-mutur DC mingħajr brushes?
L-ordni tal-kommutazzjoni kurrenti tista 'tiġi mibdula. Ħalli l-kamp manjetiku sintetizzat mill-coil idur fid-direzzjoni opposta.
4.5. Kif tikkontrolla l-veloċità tal-mutur DC mingħajr brushes?
Iktar ma jkun kbir il-vultaġġ madwar il-coil, iktar ikun kbir il-kurrent minn ġol-coil, iktar ikun qawwi l-kamp manjetiku ġġenerat, u aktar malajr idur ir-rotor.
Minħabba li l-qawwa konnessa hija DC, ġeneralment nużaw PWM (Modulazzjoni tal-Wagħa tal-Impuls) biex nikkontrollaw il-vultaġġ madwar il-coil. Il-prinċipju sempliċi ta 'PWM huwa kif ġej.
Għalhekk, meta l-mutur DC mingħajr brushes jiġi enerġizzat, il-PWM iġġenerat mill-mikrokompjuter b'ċippa waħda tintuża biex tikkontrolla kontinwament il-ftuħ u l-għeluq tal-FET, sabiex il-kolja tkun ripetutament enerġizzata u de-enerġizzata. Jekk il-ħin ta 'enerġizzazzjoni huwa twil (Id-Dazju huwa kbir), il-vultaġġ ekwivalenti fiż-żewġt itruf tal-coil ikun kbir, is-saħħa tal-kamp manjetiku ġġenerat tkun aktar b'saħħitha, u r-rotor se jdur malajr; jekk il-ħin ta 'enerġizzazzjoni huwa qasir (Id-Dazju huwa żgħir), il-vultaġġ ekwivalenti fiż-żewġt itruf tal-coil ikun żgħir, u s-saħħa tal-kamp manjetiku ġġenerat tkun żgħira. Iktar ma tkun dgħajfa, aktar ir-rotor idur bil-mod.
Il-forma tal-mewġ PWM hija konnessa mal-Bieb tal-FET biex tikkontrolla l-ftuħ u l-għeluq tal-FET. Assumi li meta l-vultaġġ fuq il-Bieb ikun għoli, il-FET jingħalaq u jinxtegħel; meta l-vultaġġ fuq il-Bieb ikun baxx, il-FET huwa mitfi u mhux enerġizzat.
Barra minn hekk, il-FETs ta 'fuq u t'isfel fuq l-istess fażi għandhom ikunu kkontrollati minn forom tal-mewġ PWM ta' fażi opposta biex jipprevjenu li l-FETs ta 'fuq u t'isfel jinxtegħlu fl-istess ħin, u jikkawżaw li l-kurrent ma jgħaddix mill-mutur iżda jkun il- istess 'l fuq u' l isfel, li jirriżulta f'ċirkwit qasir. Il-forma tal-mewġ PWM li tikkontrolla l-FET hija kif ġej.
