Salon sensörlerinin fırçasız motorlardaki rolünün ayrıntılı açıklaması

Operasyonu sırasındaFırçasız DC Motor, kontrolör, mevcut yönü nasıl değiştireceğinize ve motorun dönmeye devam etmesine nasıl karar vereceğine karar vermek için rotorun gerçek zamanlı konumunu doğru bir şekilde bilmelidir. Rotor pozisyonunun bu algısı tüm komütasyon kontrolünün öncüsüdür. Salon sensörü bu işlevi elde etmek için anahtar bileşendir.

 

Faz değişimini tamamlamak için mekanik temaslara dayanan fırçalanmış motorlarla karşılaştırıldığında, fırçasız motorlar tamamen elektronik kontrole dayanır. Bu nedenle, konum tespitinin doğruluğu, motorun başlangıçını, çalışma stabilitesini ve yanıt verimliliğini doğrudan etkiler. Güvenilir pozisyon geri bildirimi olmadan, kontrolör stator sargısına doğru enerji veremez, motor düzgün başlamaz veya titreşim, düşük verimlilik ve çalışma sırasında diğer sorunlar meydana gelir.

 

Salon sensörünün işi, rotorun manyetik alanındaki değişiklikleri gerçek zamanlı olarak "gözlemlemek", dijital sinyallere dönüştürmek ve kontrol sistemine geri beslemektir. Bu sinyaller, sürücüye faz anahtarlaması için bir "saat" sağlar ve her faz akımının düzgün ve verimli bir çalışma elde etmek için doğru zamanda doğru sargıya göre hareket etmesini sağlar.

 

Salon efekt sensörü sadece yardımcı bir bileşen olmasına rağmen, fırçasız motordaki konumunun "beyne gözler" gibi olduğu söylenebilir: herhangi bir bileşeni yönlendirmez, ancak tüm kontrol sisteminin "yönü açıkça görüp göremeyeceğini" belirler. Daha sonra, Salon etkisinin çalışma prensibine daha derin bir şekilde bakacağız ve bu küçük sensörün tüm kontrol sisteminin çalışma temelini nasıl desteklediğini göreceğiz.

 

Salon sensörlerinin nasıl çalıştığını daha iyi anlamak için, temel bir fiziksel fenomen - salon etkisi ile başlamalıyız.

 

Salon etkisi, akım bir iletken veya yarı iletken malzemeden geçtiğinde ve malzemenin dikey bir manyetik alanda olduğu zaman, akım ve manyetik alana dik bir voltajın malzemenin içinde görüneceği gerçeğini ifade eder. Bu enine voltaja "salon voltajı" denir.

 

Bunu böyle bir süreç olarak hayal edebiliriz:

1. Bir boruda (elektrik akımını temsil eden) su aktığını düşünün;

2. Bu su borusunun yanına bir mıknatıs koyarsanız, su akışı manyetik kuvvetin etkisi altında bir tarafa "saptırılacaktır";

3. Bu sapma, su borusunun bir tarafında basınç farkına neden olacaktır;

4. Elektronik sistemlerde, bu "basınç farkı" kendini voltaj olarak gösterir.

 

Salon sensörü bu prensibi kullanır. Küçük bir salon elemanı içerir. Manyetik bir alana yakın olduğunda (motor rotordaki mıknatıs gibi), salon elemanı manyetik alandaki değişikliği algılayacak ve karşılık gelen bir voltaj sinyali çıkaracaktır. Bu sinyal daha sonra rotorun geçerli konumunu belirlemek için sürücü denetleyicisine iletilir.

 

Farklı çıkış sinyallerine göre, salon sensörleri iki kategoriye ayrılabilir:

• Analog Hall sensörü: Manyetik alan mukavemetini doğru bir şekilde yansıtabilen ve konum ölçümü ve manyetik alan analizi gibi yüksek çözünürlüklü gereksinimler için uygun olan sürekli değişen bir voltaj değeri çıkarır.
• Dijital Salon Sensörü: Çıktının yalnızca iki durumu vardır: yüksek seviye ve düşük seviye. Manyetik alan belirli bir eşiğe ulaştığında, anahtarlamayı tetikler. Manyetik kutupların değişimini değerlendirmek ve fırçasız motorlarda faz değişikliğini kontrol etmek için uygundur.

Fırçasız motorlarda, en yaygın olarak kullanılan, basit bir yapıya, hızlı tepkiye ve güçlü uyarlanabilirliğe sahip dijital salon sensörüdür. Rotor direği değişikliklerinin gerçek zamanlı tespiti için çok uygundur, böylece kesin elektronik komisyon kontrolü elde edilir.

 

Artık salon etkisi ilkesini anladığımıza göre, salon sensörünün fırçasız motorlarda nasıl kullanıldığına bakabiliriz.

 

1. Salon sensörü ve rotor arasındaki koordinasyon

Fırçasız bir DC motorunun içinde, rotor genellikle alternatif N ve S kutuplarına sahip bir mıknatıslı bir silindirdir. Motor döndükçe, rotor üzerindeki manyetik kutuplar stator üzerindeki salon sensörlerine doğru ve uzaklaşır.

 

Bir manyetik kutup salon elemanından geçtiğinde, manyetik alandaki değişikliği algılar ve yüksek veya düşük bir dijital sinyal üretir. Bu sinyal sürücüye şöyle diyor: "Şimdi bu n kutuptur" veya "Şimdi S kutupu." Bu şekilde sürücü, rotorun hangi konumun döndüğünü belirleyebilir ve motorun sorunsuz çalışmaya devam etmesine izin vermek için mevcut yönü değiştirip değiştirmeyeceğine karar verebilir.

 

2. 120 Derece Üç Salon Elemanı Düzenlemesi

Rotor konumunu doğru bir şekilde algılamak için, stator üzerine eşit olarak monte edilen, 120 derecelik elektrik açısıyla genellikle üç salon sensörü kullanılır. Neden üç? Çünkü üç fazlı sargı, sürekli komisyon elde etmek için altı farklı iletim kombinasyonu gerektirir (yani altı aşamalı komisyon kontrolü).

 

Her salon sensörü yüksek veya düşük bir seviye çıktı. Üç sensör birleştirildiğinde, altı farklı durum oluşur.

A: 1 1 0 0 0 1

B: 0 1 1 1 0 0

C: 0 0 0 1 1 1

Bu altı sinyal seti döngüsel olarak değişir ve sürücüye mevcut yönü sırayla değiştirmesini söyler ve motoru sürekli döndürür.

 

Salon sensörü küçük olmasına rağmen, fırçasız motorun performansı üzerinde çok önemli bir etkiye sahiptir. Yanlış kurulum yöntemleri veya doğruluk sapmaları, komisyon hatalarına, zayıf başlangıç ​​ve hatta hızlandırılmış motor yaşlanmasına yol açabilir. Bu bölümde, pratik uygulamalarda kurulum açısı, hizalama doğruluğu, anti-mesleki ve sıcaklık sürüklenmesi açısından önemli hususlar sunacağız.

 

1. Kurulum açısına giriş

Fırçasız motorlarda, salon sensörünün montaj açısı, komütasyon ritmini ve motor çalışma verimliliğini doğrudan etkileyen rotor manyetik kutupların indüksiyonunun zamanlamasını belirler. Aşağıdakiler birkaç yaygın düzenleme açısı:

 

• 120 derece elektrik açısı düzenlemesi

Bu, 120 derecelik bir elektrik açısında eşit olarak dağılmış üç salon elemanı ile en yaygın düzenlemedir. Çoğu üç aşamalı fırçasız DC motorları için uygundur ve altı aşamalı iletişim kontrol mantığı için doğal bir eşleşmedir. Simetrik bir yapıya ve basit bir kontrole sahiptir ve endüstriyel ve tüketici motorları için standart konfigürasyondur.

 

• 60 derece elektrik açısı düzenlemesi

60 derece düzenlemesi bazı spesifik motor yapılarda da kullanılır. Bu düzenleme daha yoğun sinyallere sahiptir ve yüksek yanıt frekansı veya ince kontrol gerektiren durumlarda kullanım için uygundur, ancak sürücü tasarımı ve zayıf uyumluluk konusunda daha yüksek gereksinimlere sahiptir. Bunu kullanırken, sürücünün 60 derecelik komütasyon mantığını desteklediğini onaylamanız gerekir.

 

• Mekanik (fiziksel) düzen

Gerçek kurulumda, salon sensörü 120 derece mekanik açı gibi fiziksel açıya göre monte edilir. Bununla birlikte, elektrik açısı ve mekanik açı arasında bir dönüşüm ilişkisi olduğundan (kutup çiftlerinin sayısına bağlı olarak), mekanik açıyı elektrik açısına doğru bir şekilde dönüştürmek için montaj sırasında motorun kutup çiftlerinin sayısı dikkate alınmalıdır. Örneğin: 4- kutup motorunda, 360 derece mekanik açı 720 derece elektrik açısına eşdeğerdir.

 

• Çoklu Halk Dizi (360 Derece Algılama)

Gelişmiş uygulamalar, fırçasız servo sistemleri veya hassas konumlandırma sistemleri için daha yoğun manyetik alan örneklemesi elde etmek için bir dizide birden fazla salon elemanı kullanabilir. Bu tür bir düzenleme açısal çözünürlüğü iyileştirebilir, ancak yapı karmaşıktır ve maliyet yüksektir.

 

Hangi düzenlemenin seçildiğine bakılmaksızın, salon sinyalinin rotorun hareket döngüsünün tam bir dairesini tamamen kaplayabilmesini ve motorun verimli çalışmasını sağlamak için sargıların güç sırasını eşleştirebilmesini sağlamak gerekir.

2. Salon etkisinin önemi hizalama doğruluğunun önemi

Salon elemanının kurulum açısı, sargının iletim mantığı ile kesinlikle senkronize edilmelidir. Kurulum açısı sapması çok büyükse, komisyonun gelişmesine veya gecikmesine neden olacak ve aşağıdaki sorunlara neden olacaktır:

• Motor torku azalır ve verimlilik azalır;
• Akım şiddetli bir şekilde dalgalanır ve ısı artar;
• Kekemelik veya dengesizlik başlangıç ​​sırasında meydana gelir.

Bu nedenle, gerçek kurulumda, genellikle sinyal dalga formunu özel bir hizalama fikstürü veya osiloskop yoluyla gözlemlemek ve üç salon sinyalinin standart bir 120 derece elektrik açısı faz farkı sunmasını sağlamak için açılı ince ayar yapmak gerekir.

 

3. Müdahale önleme ve sıcaklık sürüklenme sorunları

Salon sensörü, çevredeki ortamdan kolayca etkilenen düşük seviyeli bir sinyal çıkarır. Motor sisteminde, güvenilirliği artırmak için aşağıdaki noktaların da not edilmelidir:

• EMI Koruma: Güç hattı ve salon hattı, korumalı kablolar kullanılarak ayrı ayrı bağlanmalı ve topraklanmış olmalıdır;
• Filtreleme ve tamponlama: Yanlış tetiklemeyi azaltmak için sinyal hattına filtre devreleri veya anti-etkileşim çipleri eklenebilir;
• Sıcaklık telafisi tasarımı: Düşük sıcaklık sürüklenme katsayısına sahip salon elemanlarını seçin veya yüksek ve düşük sıcaklıklar altında stabiliteyi artırmak için yazılım yoluyla sıcaklık değişikliklerini telafi edin.

 

Salon sensörlerine önceki giriş sayesinde, salon sensörlerinin fırçasız DC motorlarında son derece kritik bir rol oynadığını görebiliriz. Doğruluğu ve stabilitesi, motorun komütasyon verimliliğini, çalışma stabilitesini ve genel kontrol performansını doğrudan etkiler. Bu nedenle, olgun teknolojiye ve güvenilir kaliteye sahip fırçasız bir motor üreticisi seçmek özellikle önemlidir.

 

VSD, yüksek hassasiyetli DC motorlarının araştırma ve geliştirme ve üretimine odaklanan bir fabrikadırve uzun zamandır salon kontrolü ve elektronik komütasyon teknolojisinin optimizasyonuna bağlıdır.Sağladığımız fırçasız DC motor ürünleri Otomasyon ekipmanlarında, robotlarda, akıllı kapı kilitlerinde, elektrikli aletlerde, tıbbi ekipmanlarda ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

 

Neden VSD fırçasız motoru seçin

1. Farklı ihtiyaçları karşılamak için derin özelleştirmeyi destekleyin

Salon sensörünün konum düzeni, motor boyutu, voltaj aralığı veya özel kurulum yöntemi olsun, VSD özelleştirilmiş geliştirme hizmetlerini destekler. Performansın uyumunu, kolay kurulumunu ve sistem uyumluluğunu sağlamak için müşterinin özel uygulama senaryosuna dayalı benzersiz bir fırçasız motor çözümü uyarlayabiliriz.

 

2. Milyon Dolarlık Yıllık Ar -Ge Yatırım Sürüşü Sürekli Teknolojik Evrim

VSD her yıl milyonlarca dolar araştırma ve geliştirmeye yatırım yapmaya devam ediyor. Düzinelerce mühendisden oluşan deneyimli bir ekibimiz var ve en kıdemli Ar -Ge personelinin şirketimizde en az on yıllık deneyimi var. Ürünlerimizin her zaman sektördeki önde gelen seviyeyi korumasını sağlamak için akıllı üretim ve dijital tasarımı aktif olarak teşvik ediyoruz.

 

3. Ürün istikrarını ve güvenilirliğini sağlamak için katı fabrika testi

Fabrikayı terk eden her VSD fırçasız motor, salon sinyal kalibrasyonu, komütasyon dalga formu tespiti, çalışma stabilitesi değerlendirmesi ve yüksek ve düşük sıcaklıkta yaşlanma testleri gibi kapsamlı bir test işleminden geçecektir. İyi ürünlerin iki taraf arasında sürekli işbirliğinin temeli olduğuna inanıyoruz.

 

Güvenilir performans, esnek özelleştirme ve tam teknik desteğe sahip fırçasız bir motor ürünü arıyorsanız, lütfen VSD'yi seçin. Projeniz için güçlü bir sürücü çözümü sağlamayı dört gözle bekliyoruz.