Вентильный двигатель схема: Вентильный двигатель: принцип работы и схема

Содержание

Вентильный двигатель

ВЕНТИЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, электрический двигатель, в отдельной части обмотки которого ток проходит через ионный преобразователь — вентиль поочередно и синхронно с вращающейся частью (фиг. 1). К концам U и V вторичной обмотки однофазного трансформатора присоединены нулевые точки двух шестифазных звезд I и II обмотки статора, отдельные лучи которых дальше соединяются с анодами А вентилей — в технике сильных токов с анодами ртутных выпрямителей. На фиг. 1 показаны два шестианодных выпрямителя с электрически соединенными катодами Нg (а — аноды возбуждения выпрямителя). Однако возможна и любая другая комбинация выпрямителей — 12 одноанодных, 6 двуханодных, 4 треханодных и, наконец, один двенадцатианодный выпрямитель. Важно лишь, чтобы число анодов было равно общему числу фаз обмотки статора. Все электрически непосредственно связанные катоды дальше присоединяются через сглаживающую, катушку L к средней точке О вторичной обмотки трансформатора. Обмотка возбуждения в роторе питается постоянным током от постороннего источника (независимое возбуждение) или выпрямленным током последовательно со сглаживающей катушкой (последовательное возбуждение). Подобным же образом получается схема питания от трехфазной сети.

Поочередное прохождение положительной полуволны тока по отдельным фазам обмотки статора достигается при помощи окружающих аноды металлических сеток С, на которые всегда наложен отрицательный по отношению к катоду Нg потенциал от вспомогательного источника, и лишь в тот момент, когда ток должен проходить через данный анод, на сетку накладывают положительный потенциал. При этом раз возникший ток уже нельзя запереть до тех пор, пока сумма всех напряжений (включая и реактивные напряжения индуктивностей) в контуре данного анода не сделается равной нулю, т. е. в течение времени порядка одного полупериода сети или части этого полупериода. Подача на сетки положительного, отпирающего вентили потенциала должна происходить не только синхронно с вращающейся частью вентильного двигателя, чтобы все время поддерживался определенный электромагнитный момент вращения, но также и синхронно с напряжением сети. Последнее обстоятельство позволяет регулировать момент начала прохождения тока через данный анод по отношению к положительной полуволне синусоиды внешнего напряжения, т. е. регулировать фазовый угол α зажигания данного анода. На фиг. 2 показаны кривые тока в одной фазе при разных углах зажигания в некотором теоретическом случае, когда индуктивность в контуре этой фазы равна нулю и двигатель еще неподвижен. Как видно из фиг. 2, среднее значение тока находится в зависимости от угла зажигания и м. б. получено в пределах от 0 (α = 180°) до полного значения (а = 0°).

Для описанной выше двоякого рода синхронной подачи положительного потенциала на сетки анодов необходимы два коммутатора (фиг. 3). Так как в статоре вентильного двигателя имеются две звезды обмотки, работающие от положительных полуволн двух половин вторичной обмотки трансформатора, то эти коммутаторы д. б. в двойном комплекте.

Коммутатор сети Кс имеет лишь один металлический сегмент, который при вращении коммутатора вспомогательным синхронно-реактивным моторчиком М замыкает две неподвижные щетки 1 и 2; щетка 1 присоединена к положительному полюсу вспомогательного источника постоянного тока (батарея), а через щетку 2 — положительный потенциал подается далее к коммутатору двигателя Кд. Последний имеет уже шесть сегментов по числу фаз каждой звезды обмотки статора. По мере поворота ротора вращающийся контакт, сцепленный с валом ротора, подает положительный потенциал на сетку анода соответствующей фазы обмотки статора. Рукоятки к коммутаторов позволяют изменять момент подачи положительного потенциала на сетки анодов по отношению к синусоиде внешнего напряжения и по отношению к положению оси магнитного поля ротора и т. о., с одной стороны, менять среднее значение тока, а с другой, — пространственный угол между ампервитками статора и ротора.

Электрические схемы подачи положительного потенциала на сетки м. б. двоякого рода: а) схема фиг. 4: батарея аккумуляторов Б1 все время держит на сетках отрицательный потенциал, а батарея Б2 в момент включения рубильника S изменяет этот потенциал на положительный, R1 и R2 — добавочные сопротивления;

б) схема фиг. 5: подача положительного потенциала совершается индуктивно через трансформатор Т, который включается через коммутатор сети и понизительный трансформатор на напряжение сети. В последней схеме возможно также применение источника повышенной частоты, а также вибрационного механического выпрямителя. Вместо рукоятки k (фиг. 3) для коммутирования сети м. б. применен фазорегулятор Р (фиг. 5).

Очень важно для четкости работы вентильного двигателя, чтобы подача потенциала происходила крутым фронтом по времени. Исследования показывают, что надежные результаты в этом отношении получаются лишь по схеме фиг. 4. Во всех других случаях возникают задерживающие эффекты, ухудшающие условия работы фаз обмотки двигателя. Когда ротор начнет вращаться, то в фазах обмотки статора будет наводиться напряжение, которое является противоЭДС вентильного двигателя.

На фиг. 6 показано взаимное расположение кривых внешнего напряжения u частоты сети и противоЭДС е частоты вращения. В этом случае среднее значение тока будет равно

Действительно, в каждый момент времени

Отсюда

Разделив последнее уравнение на t, получим

Для установившегося режима t достаточно велико, поэтому

вследствие чего

Момент вращения вентильного двигателя определяется, как и во всех других электрических машинах, поперечной слагающей ампервитков реакции якоря по уравнению

где

i в случае большой индуктивности сглаживающей катушки равно Iср. , Ѱ — угол между поперечной осью полюсов и осью той фазы статора, где в данный момент течет ток (фиг. 7, аb — ось ампервитков статора).

В уравнении (1) 2πf= w- угловая частота вращения; w — число витков одной фазы; Ф — результирующий магнитный поток. Т. к. согласно предыдущему ток коммутируется из одной фазы в другую лишь по истечении времени, равного 1/6 части периода вращения ротора, то угол Ѱ будет периодически меняться по закону ломаной прямой от некоторого начального Ѱ0, зависящего, от начала зажигания данной фазы, до Ѱ0 = 60°. Чтобы среднее значение момента вращения при тех же Е и I было наибольшим, надо угол Ѱ0 делать равным 30°, т. е. область работы каждой фазы брать в пределах заштрихованной площади (фиг. 8), что и достигается соответствующей установкой рукоятки k коммутатора двигателя.

Изменяя угол Ѱ0, мы очевидно увеличим среднее значение тока. Изменение до некоторого предела угла ψ0 вызывает поэтому возрастание момента вращения, и вентильный двигатель получает большее число оборотов. Явления протекают подобно тому, как в двигателях постоянного тока при сдвиге щеток из нейтрали. Сдвигая рукоятку k коммутатора вентильного двигателя на 180 электрических градусов, мы очевидно в состоянии осуществить реверсирование вентильного двигателя.

Если же при таком сдвинутом положении рукоятки k коммутатора направление вращения вентильного двигателя оставить прежним, то возможна рекуперация энергии в сеть, т. е. двигатель станет работать в качестве генератора. Действительно, рассматривая фиг. 9, мы видим, что в противоположность моторному режиму здесь ток, имея то же направление по отношению к аноду, течет в сторону действия противоЭДС вентильного двигателя и противоположен напряжению сети.

Естественно, что для этого необходимо, чтобы по величине e было больше u. Регулирование тормозного (генераторного) момента возможно, как изменением противоЭДС вентильного двигателя, так и изменением угла зажигания сети. Из предыдущего вытекает возможность построения характеристики числа оборотов двигателя в зависимости от тока нагрузки. Естественно, что для такого количественного исследования необходимо учесть действие реакции якоря. Задаваясь при данном напряжении сети противоЭДС вентильного двигателя от результирующего потока, а также углами ψ0 и α (см. выше), находим вначале Iср. из уравнения

Далее строим диаграмму ампервитков возбуждения и реакции якоря для среднего значения ψ, находим ампервитки результирующего потока и далее по характеристике холостого хода находим, какому числу оборотов соответствует принятая вначале противоЭДС от результирующего потока.

Выше было предположено, что при большой внешней индуктивности ток коммутируется из одной фазы в другую мгновенно, без каких-либо дополнительных обстоятельств. Однако в действительности необходимо считаться с самоиндукцией коммутируемых фаз обмотки статора. Эта самоиндукция задерживает некоторое время ток в предыдущей фазе, и соответствующие аноды ртутного выпрямителя замыкаются почти накоротко через две дуги и катод (фиг. 10).

Явления происходят подобно тому, как это имеет место в обычных коллекторных машинах, с тем лишь, однако, отличием, что в образовавшемся короткозамкнутом контуре фаз тока короткое замыкание развиться здесь не может, т. к. этот ток не может проходить от катода к какому-либо из анодов. Тем не менее задержка в потухании предшествующей фазы и возникновение тормозных паразитных моментов, вращения с последующим коротким замыканием от сети, в особенности при больших скоростях вращения. Для получения четкой коммутации фаз необходимо, чтобы к моменту коммутации мгновенное значение противоЭДС в предшествующей n-й фазе было больше, чем в последующей (n + 1) на величину реактивного напряжения в обеих фазах

 равно индуктивности каждой фазы, уменьшенной на величину взаимоиндукции между ними. Иными словами, д. б.:

Это достигается тем, что изменяют угол ψ0, на некоторый угол β так, чтобы коммутация n-й фазы на (n + 1) происходила не позднее момента пересечения кривых (фиг. 11).

Как видно из изложенного, вентильный двигатель допускает безреостатный пуск в ход, плавное и в широких пределах регулирование скорости вращения без дополнительных агрегатов и не нуждается в коллекторе — дорогой и сложной в производстве и эксплуатации части электрической машины. Всю аппаратуру управления вентильного двигателя включает в себя ртутный выпрямитель, причем управление легко можно автоматизировать. С точки зрения указанных обстоятельств этот электрический двигатель является совершенной машиной. Крупным недостатком его пока является плохое использование меди статора, малый коэффициент мощности и в связи с этим невысокий КПД. Действительно, каждые две фазы обмотки статора находятся под током лишь 1/6 часть периода вращения в пределах ψ0 до ψ0 = 60°. Коэффициент мощности в общем виде равен отношению среднего значения мощности к произведению средних квадратичных значений силы тока и напряжения:

Если, принять ток i постоянным и равным Iср. и учесть, что фазы горят попарно, то получим

Таким образом коэффициент

при γ0 = 60° К = 0,4. Отсюда вытекает, что при заданных в зависимости от нагрева потерях мы в состоянии нагрузить двигатель лишь на мощность, в 1/K раз меньшую, и, следовательно, КПД уменьшится. Действительно, если, например, при коэффициенте мощности К = 1 КПД

где ∑Рn — потери в двигателе, то при К ≠ 1

Если положим ЕРn = 0,1 Р, то получим при К= 1

η = 0,91,

а при К = 0,4

η = 0,8.

Для улучшения КПД приходится увеличивать несколько размеры двигателя. К этому также понуждает и то обстоятельство, что по условиям выполнения, обмотки точки А и В (фиг. 12) противоположных фаз разных звезд могут лежать в одном и том же пазу статора.

Если при каких-либо нарушениях в работе двигателя ЭДС и внешнее напряжение будут суммироваться, то, как видно из фиг. 12, между этими точками получится учетверенное напряжение 2U + 2Е. Вследствие этого изоляция фаз относительно друг друга д. б. соответственно усилена, и размеры пазов возрастают. Учитывая, однако, возможность перераспределить потери в меди и железе двигателя более подходящим для данного случая образом, а также и то, что в вентильном двигателе отсутствует коллектор и дополнительные полюсы, можно значительно ослабить эффект описанного недостатка. Во Всесоюзном электротехническом институте в Москве поставлены всесторонние изыскания этого типа двигателя. Был сделан подсчет весов двигателей вентильного, коллекторного постоянного тока и коллекторного переменного тока (16 2/3 Hz) применительно к типу двигателя ДПЭ-340, причем получились следующие результаты:

Кроме того, представляется возможность перейти на другие типы обмотки, как то: комбинированную, ромбическую (фиг. 13) или совсем замкнутую (фиг. 14).

В последнем случае число анодов должно быть взято больше, причем принцип схемы состоит в том, что вначале переменный ток преобразуется в постоянный, а затем этот последний подается через коммутирующие вентили в замкнутую обмотку.

В 1933 г. фирма Сименс предложила применить вспомогательный анод реактивной мощности в ртутном выпрямителе, который может улучшить коэффициент мощности сети при пуске в ход вентильного двигателя.

Действие иного анода легче всего проследить на схеме питания двигателя постоянного тока от однофазной сети через ртутный выпрямитель с регулирующими сетками (фиг. 15).

Если анод U (фиг. 15) был зажжен в точке А (фиг. 16), то при наличии сильной сглаживающей катушки он должен был бы гореть до точки С (фиг. 16), когда включится второй анод V (фиг. 15). На участке ВС (фиг. 16) происходит регенеративный процесс, при пуске в ход коэффициент мощности равен нулю. При наличии вспомогательного анода О (фиг. 15) ток двигателя под влиянием индуктивности L замыкается через этот анод и из сети течет ток, показанный на фиг. 17. Коэффициент мощности становится выше.

Идея этого предложения м. б. применима к вентильному двигателю. При надлежащем техническом усовершенствовании ионных преобразователей гл. обр. в отношении их портативности вентильный двигатель найдет себе широкое применение для шахтных подъемников, для прокатных станов, для электровозов, т. е. всюду, где требуется широкое и плавное регулирование скорости вращения двигателей большой мощности. Можно предвидеть также и применение их в качестве вентильных генераторов в ветроэнергетических установках.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Доп. том — 1936 г.

Карта сайта — ЗАО «ЭРАСИБ» — «ЭРАСИБ»

Карта сайта
  • Продукция
    • Низковольтные преобразователи частоты «ЭРАТОН-М5»
    • Высоковольтные преобразователи частоты «ЭРАТОН-В»
    • Преобразователи частоты для электродвигателей с фазным ротором
    • Преобразователи постоянного тока «ЭПТОН»
    • Высоковольтное коммутационное оборудование
    • Оборудование для испытаний преобразователей частоты
    • Активные силовые фильтры «ЭРАТОН-АФ»
    • Устройства компенсации реактивной мощности и гармоник
  • Отраслевые решения
    • Горнодобывающая промышленность
      • Шахтная подъемная машина
        • Электропривод шахтной подъемной машины на основе роторного транзисторного преобразователя частоты «ЭРАТОН-ФР»
        • Синхронный тихоходный электропривод для шахтных подъемных машин
        • Низковольтный частотно-регулируемый электропривод с рекуперативными транзисторными преобразователями «ЭРАТОН-М5-Р-3» для шахтных подъемных машин
        • Электропривод постоянного тока с транзисторным преобразователем «ЭПТОН-МТ» для шахтной подъемной машины
        • Тиристорный электропривод постоянного тока «ЭПТОН-М» для шахтной подъемной машины
        • Электропривод шахтной подъемной машины на основе роторного тиристорного преобразователя частоты «ЭРАТОН-ФР(АТК)»
        • Машина двойного питания в частотно-регулируемом электроприводе шахтной подъемной установки с рекуперативными преобразователями частоты в статоре и роторе асинхронного электродвигателя
      • Вентилятор главного проветривания
        • Модернизация электропривода главной вентиляционной установки ВЦД-47 «Север» путем замены двухмашинного агрегата синхронный двигатель — генератор постоянного тока на управляемый выпрямитель
        • Плавный пуск и регулирование вентилятора главного проветривания ВЦД-47,5 с электродвигателем АКС-3150-6-500 и преобразователем частоты
        • Электропривод и система управления ГВУ с вентиляторами ВО-43Р
        • Электропривод вентилятора главного проветривания ВО-42,5Р3
        • Вентилятор главного проветривания ВЦД-47,5У с роторными тиристорными преобразователями частоты типа «ЭРАТОН-ФР-АТК»
        • Вентилятор главного проветривания ВЦД-47,5У с роторными транзисторными преобразователями частоты «ЭРАТОН-ФР»
      • Конвейер
        • Регулирование скорости многодвигательного конвейера
        • Плавный пуск многодвигательного конвейера
      • Экскаватор
      • Дробильно-размольное оборудование
        • Устройство плавного пуска дробилки
        • Электропривод рудной мельницы
    • Производство цемента
      • Регулирование производительности дымососов цементных печей
      • Электропривод цементной печи «ЭРАТОН-ФР»
      • Частотно-регулируемый электропривод печи обжига клинкера ЗАО «Белгородский цемент»
    • Электроэнергетика
      • Электропривод постоянного тока для грейферного крана «ЭПТОН»
    • Нефтегазовая отрасль
      • Преобразователь частоты для высокочастотного синхронного электродвигателя с постоянными магнитами для системы запуска СЭЗ-130 двигателя АЛ-31СТ
    • Испытательные стенды
      • Электропривод стенда испытания вертолетных генераторов
      • Электропривод стенда испытания вертолетных редукторов
    • Металлургическая промышленность
      • Устройство плавного пуска АДФР для прокатного стана
      • Преобразователи для электромагнитного перемешивания металлов
      • Рекуперативный электропривод металлургического крана
  • Разработки
  • Отзывы
  • Статьи
  • О компании
    • О нас
    • Новости
    • Вакансии
    • Лицензии и сертификаты
    • Метрологическая служба
  • Контакты

(BLDC) Схема драйвера бесщеточного двигателя постоянного тока с использованием 555 IC

555 Timer ProjectsElectronics Circuits

AdminПоследнее обновление: 14 октября 2022 г.

0 14 546 2 минуты чтения


СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Обзор: безмолвная цепь двигателя постоянного тока с использованием 555 IC
  • 2 Счел материалов
  • 3 BLDC, бесщеточный DC Двигатель
  • 4 DRV10866 IC
  • 5 Без пустота DC Circuit

2

  • 5 Без пустота DC Motor Driver Curright
  • 2

  • 5 без пустого DC Motor Driver Curright
  • 2

  • 5 без пустот. Обзор: схема драйвера бесщеточного двигателя постоянного тока с использованием 555 IC
  • В этом проекте мы создадим BLDC, схему драйвера бесщеточного двигателя постоянного тока , используя 555 таймер IC и DRV10866 драйвер IC . Бесщеточные двигатели находят применение в компьютерной периферии, такой как дисководы, принтеры, ручные электроинструменты, самолеты, автомобили и дроны .

    Блок управления BLDC обычно требует информацию о положении ротора для выбора подходящего угол коммутации . Итак, для этого мы используем Driver Circuit . В большинстве приложений используются датчики Холла , но здесь мы будем использовать схему на основе микросхемы таймера 555 и драйвера DRV10866 IC .


    Спецификация

    Ниже перечислены компоненты, необходимые для выполнения этого проекта. Все компоненты можно легко купить на Amazon.

    С.Н. Компоненты Описание Количество
    1 Резистор 10 кОм 1
    2 Резистор 100 кОм 1
    3 Резистор 3,8 кОм 1
    4 Переменный резистор 5 кОм 1
    5 Конденсатор 10 нФ (керамический диск) 2
    6 Конденсатор 0,1 мкФ (керамический диск) 1
    7 Конденсатор 2,2 мкФ (керамический диск) 1
    8 NE555 555 Таймер IC 1
    9 BAT41 Диод Шоттки 2
    10 DRV10866 DRV10866, 3-фазный двигатель BLDC 1
    11 Блок питания 5 В Батарея/адаптер постоянного тока 1

    BLDC, бесщеточный двигатель постоянного тока

    A бесщеточный электродвигатель постоянного тока (двигатель постоянного тока или двигатель BL) представляют собой синхронные двигатели, питаемые от постоянного тока (постоянного тока) от электричества через импульсный инвертор или силовой инвертор источник , производящий электроэнергию в виде переменного тока (AC) для управления каждой фазой двигателя через контроллер с обратной связью . Контроллер подает импульсы тока на обмотки двигателя, которые управляют скоростью и крутящим моментом двигателя.

    Преимущества бесщеточного двигателя по сравнению с щеточными заключаются в высоком соотношении мощности к весу, высокой скорости, электронном управлении и низких эксплуатационных расходах.


    DRV10866 Драйвер IC

    DRV10866 представляет собой трехфазный драйвер бездатчикового двигателя со встроенной мощностью МОП-транзисторов с допустимым током управления до 680 мА пик . DRV10866 специально разработан для малошумных приводов вентиляторов с малым количеством внешних компонентов . DRV10866 имеет встроенную защиту от перегрузки по току без необходимости использования внешнего токоизмерительного резистора.

    Работает в диапазоне входного напряжения от 1,65 до 5,5 В . Он имеет очень продвинутые функции, такие как Обнаружение блокировки, защита от перенапряжения, UVLO, тепловое отключение и т. д.


    Схема драйвера бесщеточного двигателя постоянного тока

    Схема для драйвера бесщеточного двигателя постоянного тока (BLDC) с использованием 555 IC и драйвера IC DRV10866. ниже.

    Подтягивающий резистор 100k r используется на контакте 1 DRV10866. Затем мы подключаем контакты 2, 4, 7 и 6 DRV10866 к общей фазе A, фазе B и фазе C двигателя BLDC. Контакт 10 DRV10866 подключен к контакту 7 микросхемы таймера 555, чтобы получить p 9.0024 сигнал с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) сигнал от DRV10866. Это управляет скоростью двигателя BLDC.

    Выходной сигнал (ШИМ) подается на контакт 7 микросхемы таймера 555. Чтобы отрегулировать сигнала ШИМ 25 кГц, вы можете настроить рабочий цикл с помощью потенциометра 5K. Рабочий цикл может варьироваться от 5% до 95%, который контролирует скорость двигателя BLDC.

    Статьи по теме

    Нужна ли для бесщеточных двигателей постоянного тока схема управления? – Управление бесщеточными двигателями постоянного тока

    Как следует из названия, бесщеточные двигатели постоянного тока не имеют щеток. Они используются в самых разных областях, отличаются более длительным сроком службы и более тихой работой, чем коллекторные двигатели постоянного тока.

    Однако для управления бесколлекторными двигателями постоянного тока требуется электронное управление. Итак, как это достигается? На этой странице представлено простое введение в управление бесколлекторными двигателями постоянного тока.

    Что такое бесщеточный двигатель постоянного тока?

    Бесщеточные двигатели постоянного тока — это двигатели постоянного тока, для которых не требуются щетки, используемые в обычных щеточных двигателях постоянного тока.

    Бесщеточные двигатели постоянного тока имеют следующие два основных преимущества по сравнению с коллекторными двигателями постоянного тока.

    • Долгий срок службы и, следовательно, низкая частота технического обслуживания
    • Тихая работа

    Щетки, используемые в коллекторных двигателях постоянного тока, находятся в постоянном контакте с коллектором. Поскольку вращение двигателя приводит к износу щеток и коллектора, их необходимо регулярно заменять. Связанный с этим короткий срок службы и потребность в техническом обслуживании являются недостатком этого типа электродвигателя. Поскольку в бесщеточных двигателях постоянного тока, напротив, не используются эти расходные коллекторы и щетки, они имеют более длительный срок службы, а техническое обслуживание требуется гораздо реже. В результате бесщеточные двигатели постоянного тока стали использоваться чаще.

    Тот факт, что в бесщеточных двигателях постоянного тока не используются коллектор и щетки, также означает, что электрические и акустические шумы, вызванные контактом между этими частями, устранены. В результате бесщеточные двигатели постоянного тока работают очень тихо.

    Где используются бесщеточные двигатели постоянного тока?

    Бесколлекторные двигатели постоянного тока используются в самых разных областях, где используются их бесшумная работа, длительный срок службы и низкая частота технического обслуживания. Знакомые примеры включают бытовую технику, такую ​​как кондиционеры, воздухоочистители и холодильники.

    Двигатели также используются в широком спектре коммерческого оборудования, включая промышленные принтеры, торговые автоматы, водонагреватели и проекторы. Вместе с другими приложениями, такими как автомобили и крупное промышленное оборудование, бесщеточные двигатели постоянного тока стали неотъемлемой частью нашей жизни.

    Нужна ли для бесщеточных двигателей постоянного тока цепь привода?

    Как отмечалось выше, для управления бесщеточными двигателями постоянного тока требуется электронное управление, а не механическое. Причину этого можно объяснить тем, чем генерация вращающегося магнитного поля в бесщеточных двигателях постоянного тока отличается от других двигателей.

    Чтобы заставить электродвигатель вращаться, необходимо изменить направление тока, протекающего через обмотки двигателя, и создать вращающееся магнитное поле. В то время как асинхронные двигатели и другие двигатели, приводимые в действие источником переменного тока, могут использовать для этого переменное сетевое напряжение, двигатели, приводимые в действие постоянным током, требуют некоторой формы переключения для изменения направления тока, протекающего в двигателе, и, таким образом, создания вращающегося магнитного поля. .
    В случае щеточных двигателей постоянного тока это достигается за счет использования щеток и коллекторов. Однако в бесщеточных двигателях постоянного тока вместо использования щеток с коротким сроком службы чередование протекания тока и последующее создание вращающегося магнитного поля достигается с помощью полупроводниковых переключателей (таких как биполярные транзисторы или полевые транзисторы), которые работают жизнь не имеет большого значения.

    Конфигурация катушки и переключение бесщеточных двигателей постоянного тока

    Бесщеточные двигатели постоянного тока обычно имеют три катушки. Три катушки соединены вместе на одном конце, поэтому, подключив другой конец одной катушки к положительному полюсу, а конец другой катушки к отрицательному полюсу, ток течет через обе эти две катушки. К каждой катушке подключены два полупроводниковых переключателя, один из которых подключается к положительному полюсу, а другой к отрицательному полюсу. Это дает в общей сложности шесть переключателей, которые при включении и выключении в правильной последовательности заставляют двигатель вращаться. Время этого переключения определяется на основе ориентации ротора, которая определяется датчиком Холла.

    Другими словами, включение и выключение полупроводниковых переключателей в правильной последовательности создает вращающееся магнитное поле, которое заставляет вращаться бесщеточный двигатель постоянного тока. Таким образом, для выполнения этой последовательности шагов необходима управляющая схема.

    Последовательность возбуждения бесщеточного двигателя постоянного тока

    Конфигурация цепи привода бесщеточного двигателя постоянного тока

    Цепи привода состоят из следующих основных элементов.

    1. Датчик положения вращения

      Датчик Холла, определяющий северный и южный полюса магнита ротора.

    2. Цепь определения положения

      Схема, преобразующая сигнал датчика Холла в цифровой логический сигнал.

    3. Логическая схема

      На основе сигнала датчика положения ротора эта схема выдает последовательность, управляющую направлением тока, протекающего через каждую катушку.

    4. Цепь предварительного привода

      Схема, преобразующая сигналы последовательности в сигналы включения и выключения полупроводниковых переключателей.

    5. Полупроводниковые переключатели

      Обычно используются шесть полупроводниковых переключателей. Они включаются и выключаются в соответствии с сигналами последовательности, чтобы обеспечить ток, протекающий через катушки, необходимый для вращения двигателя.

    6. Электропитание электропривода

      Источники питания необходимы для обеспечения протекания тока через катушки двигателя и для питания логических цепей и цепей датчиков.

    Таким образом, хотя бесщеточные двигатели постоянного тока требуют схемы привода, они обладают высокой производительностью, поскольку они не имеют проблем с шумом и коротким сроком службы, которые являются проблемой для щеточных двигателей постоянного тока.

    Более глубокое понимание того, как управляются бесколлекторные двигатели постоянного тока

    Поскольку в них не используются коммутатор и щетки, приведение в действие бесщеточного двигателя постоянного тока требует электронного управления, а не использования механического механизма, и это осуществляется с помощью схемы привода. Схема привода состоит из датчика положения вращения, схемы определения положения, логической схемы, схемы предварительного драйвера, полупроводниковых переключателей и источника питания привода двигателя. Любой, кто занимается созданием электронных устройств, включающих бесщеточные двигатели постоянного тока, должен глубоко понимать роль каждого элемента. Мы надеемся, что представленная здесь информация окажется полезной.

    Решение проблем с бесщеточными двигателями постоянного тока

    ASPINA поставляет не только автономные бесщеточные двигатели постоянного тока, но и системные продукты, включающие системы привода и управления, а также механические конструкции. Они подкреплены всесторонней поддержкой, которая простирается от прототипирования до коммерческого производства и послепродажного обслуживания.
    ASPINA может предложить решения, адаптированные к функциям и характеристикам, требуемым в различных отраслях промышленности, областях применения и потребительских продуктах, а также для ваших конкретных производственных схем.

    ASPINA поддерживает не только клиентов, которые уже знают свои требования или спецификации, но и тех, кто сталкивается с проблемами на ранних стадиях разработки.