6 브러시리스 DC
브러시리스 DC 모터는 반도체 스위칭 장치를 사용하여 전자 정류를 달성합니다. 즉, 전자 스위치 장치가 기존 접점 정류자 및 브러시를 대체합니다. 그것은 높은 신뢰성, 정류 스파크, 낮은 기계적 잡음 등의 장점이 있습니다. 그것은 하이 엔드 녹음 스탠드, 비디오 레코더, 전자 악기 및 자동 사무 기기에 널리 사용됩니다.
브러시리스 DC 모터는 영구 자석 회 전자, 다극 권선 고정자, 위치 센서 등으로 구성된다. 위치 감지는 회 전자 위치의 변화에 따라 일정한 순서로 고정자 권선의 전류를 정류한다 (즉, 고정자 권선에 대한 회 전자 극의 위치를 검출하고, 결정된 위치에서 위치 감지 신호를 발생시킨 후 신호 변환 회로에 의해 처리 됨) 전원 스위치 회로를 제어하기 위해, 특정 논리 관계에 따라 권선 전류가 스위칭된다. 고정자 권선의 작동 전압은 위치 센서 출력에 의해 제어되는 전자식 스위칭 회로에 의해 제공됩니다.
위치 센서는 자기, 광전자 및 전자기 형식으로 사용할 수 있습니다. 자기 적으로 민감한 위치 센서를 사용하는 브러시리스 DC 모터 (예 : 홀 소자, 자기 감지 다이오드, 자기 감지 다이오드, 자기 저항 소자 또는 ASIC)는 고정자 어셈블리에 장착됩니다. 영구 자석과 회 전자가 회전 할 때 발생하는 자기장의 변화를 감지한다.
광전 위치 센서를 사용하는 브러시리스 DC 모터는 고정자 조립체상의 임의의 위치에 광전 센서 장치가 제공되고, 회 전자에 광 차단 판이 장착되며, 광원은 발광 다이오드 또는 소형 전구 . 회 전자가 회전 할 때, 고정자상의 감광성 부품은 바이저의 작용으로 인해 특정 주파수에서 펄스 신호를 간헐적으로 발생시킵니다.
전자기 위치 센서를 사용하는 브러시리스 DC 모터는 고정자 조립체상의 전자 센서 구성 요소 (예를 들어, 커플 링 변압기, 근접 스위치, LC 공진 회로 등)와 함께 제공된다. 영구 자석 회 전자의 위치가 변경되면 전자기 효과로 인해 전자기 센서가 작동합니다. 고주파 변조 신호가 발생합니다 (진폭은 회 전자 위치에 따라 다릅니다).
우월
DC 모터는 빠른 응답, 큰 시동 토크,
제로 속도에서 정격 속도까지는 정격 토크를 제공하는 성능을 가지고 있지만 DC 모터의 장점은 단점이기도합니다. DC 모터는 정격 부하에서 일정한 토크를 발생시켜야하기 때문에 전기자 자기장과 회 전자 자기장은 일정해야합니다. 카본 브러쉬와 정류자로 90 °를 유지하십시오. 카본 브러쉬와 정류자는 모터가 회전 할 때 불꽃과 토너를 생성합니다. 구성 요소의 손상 외에도 사용이 제한됩니다. AC 모터에는 탄소 브러시와 정류자가 없습니다. 그들은 유지 보수가 필요없고 견고하며 널리 사용됩니다. 그러나 DC 모터와 동등한 성능을 얻기 위해서는 복잡한 제어 기술을 사용할 수 있습니다. 오늘날의 반도체는 급속도로 발전하고 있으며 전원 부품 스위칭 주파수는 훨씬 빠르므로 구동 모터의 성능이 향상됩니다. 마이크로 프로세서의 속도 또한 빨라지고 빨라지고 AC 모터 제어 장치는 회전하는 2 축 직교 좌표계에 배치 될 수 있으며 DC 모터 제어를 달성하기 위해 AC 모터의 2 축 구성 요소를 적절하게 제어 할 수 있으며 DC 모터에 연결하십시오. 공연.
또한 많은 마이크로 프로세서는 칩의 모터를 제어하는 데 필요한 기능을 갖추고 있으며 볼륨은 점점 작아지고 있습니다. 아날로그 - 디지털 컨버터 (ADC), 펄스 폭 변조 (Pulsewide Modulator, PWM) ... 대기. DC 브러시리스 모터는 DC 모터 특성과 유사한 애플리케이션을 가지며 DC 모터 메커니즘이없는 전자 제어 AC 모터 정류입니다.
제어 구조
브러시리스 DC 모터는 동기식 모터의 일종으로, 즉 모터 회 전자의 속도는 모터 고정자의 회전 자기장의 속도와 회 전자의 극수 (p)에 의해 영향을받습니다.
n = 120. f / p. 고정 된 극수의 로터의 경우에, 스테이터의 회전 자기장의 주파수를 변화시키는 것은 로터의 회전 속도를 변화시킬 수있다. DC 브러시리스 모터는 동기식 모터를 전자 제어 (드라이버)하고, 고정자의 회전 자계의 주파수를 제어하고, 모터 회 전자의 회전 속도를 반복적 인 보정을 위해 제어 센터에 피드백하는 방식입니다 DC 모터 특성을 달성하기 위해서이다. 즉, 브러시리스 DC 모터는 부하가 정격 부하 범위 내에서 변화 할 때 일정한 속도를 유지하도록 모터의 회 전자를 제어 할 수있다.
DC 브러시리스 구동기는 전원 공급 유닛 및 제어 유닛, 및 모터에 3 상 전력을 공급하는 전력 공급 유닛을 포함하고, 제어 유닛은 필요에 따라 입력 전력 주파수를 변환한다.
전원 공급 장치는 DC (보통 24v) 또는 AC 입력 (110v / 220v)을 직접 입력 할 수 있습니다. 입력이 AC이면 변환기로 DC로 변환해야합니다. 직류 입력 또는 교류 입력이 모터 코일로 전달되어야하는지 여부에 관계없이 DC 전압은 인버터에서 3 상 전압으로 변환되어 모터를 구동해야합니다. 인버터는 일반적으로 6 개의 파워 트랜지스터 (q1 내지 q6)에 의해 6 개의 상부 파워 트랜지스터 (q1, q3, q5) / 하부 아암 (q2, q4, q6)으로 분할되어 모터 코일. 제어 장치는 파워 트랜지스터의 스위칭 주파수와 인버터 (인버터)의 정류 타이밍을 결정하기 위해 PWM (펄스 폭 변조)을 제공합니다. DC 브러시리스 모터는 일반적으로 부하가 변할 때 너무 많이 변하지 않고 설정 값을 안정화 할 수있는 속도 센서를 사용하므로 홀에는 자기장을 감지 할 수있는 홀 센서가 장착됩니다. 폐쇄 루프 제어는 위상 시퀀스 제어의 기초로도 사용됩니다. 그러나 이것은 속도 제어로만 사용되며 위치 제어로 사용할 수 없습니다.
제어 원리
모터가 회전하기 위해서는 제어 장치가 홀 센서에 따라 모터 회 전자의 위치를 결정한 다음 고정자 권선에 따라 인버터 (인버터)의 파워 트랜지스터 순서가 켜집니다 ( 또는 오프), 전류가 순차적으로 흐르게한다. 모터 코일에 의해 순방향 (또는 역방향) 회전 자기장이 생성되고 회 전자의 자석과 상호 작용하여 모터가 시계 방향 / 역방향으로 회전 할 수있다. 모터의 회 전자가 홀 센서가 또 다른 신호 세트를 유도하는 위치로 회전 할 때, 제어 유닛은 다음 세트의 전력 트랜지스터를 턴 온하여, 순환 모터가 제어 유닛 회 전자가 멈 추면 모터 정지를 결정합니다. 트랜지스터 (또는 하부 아암 파워 트랜지스터 만); 모터 회 전자를 반전시키기 위해, 파워 트랜지스터는 역순으로 턴온된다.
