Структура двигателя постоянного тока

Структура управления бесщеточным двигателем постоянного тока. Бесщеточный двигатель постоянного тока представляет собой тип синхронного двигателя, то есть на скорость его ротора влияет скорость вращающегося магнитного поля статора и количество полюсов ротора (P), N=120f/P. При фиксированном количестве полюсов ротора изменение частоты вращающегося магнитного поля статора приводит к изменению скорости ротора. Бесщеточный двигатель постоянного тока по сути представляет собой синхронный двигатель с дополнительным электронным управлением (драйвером). Он контролирует частоту вращающегося магнитного поля статора и передает скорость ротора обратно в центр управления для повторной коррекции с целью достижения характеристик, близких к характеристикам двигателя постоянного тока. Другими словами, бесщеточный двигатель постоянного тока может поддерживать определенную скорость ротора в пределах номинального диапазона нагрузки даже при изменении нагрузки.

Бесщеточный драйвер постоянного тока включает в себя секцию источника питания и секцию управления: секция источника питания обеспечивает трехфазное питание двигателя, а секция управления преобразует входную частоту сети по мере необходимости. Секция источника питания может принимать прямой вход постоянного тока (обычно 24 В) или вход переменного тока (110 В/220 В). Если на входе переменный ток, его сначала необходимо преобразовать в постоянный с помощью преобразователя. Независимо от того, является ли вход постоянным или переменным, постоянное напряжение сначала должно быть преобразовано в трехфазное напряжение с помощью инвертора для управления катушками двигателя. Инвертор обычно состоит из шести силовых транзисторов (Q1-Q6), разделенных на верхние плечи (Q1, Q3, Q5) и нижние плечи (Q2, Q4, Q6), подключенные к двигателю в качестве переключателей для управления потоком электричества через катушки двигателя. Блок управления обеспечивает ШИМ (широтно-импульсную модуляцию) для определения частоты переключения силовых транзисторов и времени коммутации инвертора. Бесщеточные двигатели постоянного тока обычно требуют контроля скорости, который гарантирует, что скорость останется стабильной на заданном значении без значительных колебаний при изменении нагрузки. Поэтому двигатель оснащен датчиком Холла, который воспринимает магнитное поле и служит для регулирования скорости с обратной связью, а также в качестве основы для управления последовательностью фаз. Однако это используется только для управления скоростью и не может использоваться для управления позиционированием.