ブラシレスモーターのローターをどのように制御するのですか？

「整流」という用語は、実際のシャフトを動かすために電流を (何らかの方法で) 切り替えるプロセスを指し、すべてのモーターを説明するために使用されます。 コイルを流れる電流の結果としてシャフトが回転し、元の磁場を引き寄せたり反発したりする磁場 (多くの場合永久磁石によって生成される) を生成します。 この力の結果、モーターの可動部品であるローターが、その固定部品であるステーターに対して動きます。 整流の優れた比較例は磁石です。 テーブルの上では、反対極をもつ 2 つの磁石が互いに反発します。 2 つの同極は、十分に離れると停止します。 同性間の反発により、1 つの磁石を 2 番目の磁石に近づけると、2 番目の磁石も押しのけられます。 これが発生し続けると磁石は動き続けますが、これは整流の線形ケースです。

ミニ モーター ブラシレスの歴史は最初はかなり単純です。ブラシ付き DC モーターの問題の大部分はブラシが原因で発生します。 ブラシ ブラシは摩擦や磨耗により高温になり火花が発生し、モータ効率の低下やモータ故障の原因となることがあります。 第 2 に、ブラシはモーターの帯電ノイズに影響を及ぼし、モーターの電磁両立性を損ない、電気的干渉やその他の問題を引き起こす可能性があります。 第三に、ブラシ自体によって発生する摩擦音も、モーターの動作方法やユーザーエクスペリエンスに影響を与えます。 最後に、ブラシの寿命は限られているため、頻繁に交換する必要があります。 これは、ブラシ付きモーターを高速または高出力システム、可燃物の周囲、または長寿命、静音性、または高効率が要求される用途では使用できないことを意味します。 これらがブラシの主な弱点です。 ブラシをキャンセルするとこれらの問題に対処できますが、欠点は、キャンセルすると機械的な整流も終了してしまうことです。 機械的な整流がないと他の問題が発生する可能性があるため、ブラシレス モーターは電気的な整流を使用します。 それはすごいことだと思いますか？ この転流中、モーターの電流がローターを動かすことができる磁場を常に生成することを確認する必要があります。

しかし、電流を流してローターを動かすことを考える前に、まずローターがどこにあるかを知る必要があります。 があるローターの位置を知る 2 つの方法サポートが必要な場合:

1. センサー方式があり、モーターに内蔵された磁気センサーまたはホールセンサーを使用し、これらのセンサーのフィードバック信号を読み取ってモーターローターの位置を決定します。 この方法は外部磁場の影響を受けないため、より正確です。

a.初期位置を設定します。 モーターを始動する前に、モーターを既知の初期位置に設定する必要があります。 これは、モーターを機械的限界まで回転させてから初期位置に戻すなど、特定の手段によって実現できます。

b. センサー信号を読み取ります。 モーターの起動後、モーターの内蔵センサー (磁気センサーやホール センサーなど) からフィードバックされた信号をリアルタイムで読み取る必要があります。

c. ローターの位置を計算します。 センサーのフィードバック信号により現在位置を知ることができます。 そして、複雑な計算式を通じて、その位置と初期位置との差を判断し、現在のローターの角度と速度を知ることができます。

d. コントロール信号を調整します。 位置と速度を取得したら、制御信号を調整する必要があります。 通常、高度な制御アルゴリズムを使用して、位置と速度に応じて動作状態を最適化し、より正確で安定した動作を実現します。

2. センサレス方式は、モータそのものでロータの位置を計測する方式と、モータの電流波形と位置の関係を判断する方式に大別されます。 逆起電力による位置測定の原理は、モーターのローターが回転すると逆起電力が発生し、その大きさが位置に関係するというものです。 逆起電力の大きさと方向を測定することで、ローターの位置を知ることができます。 この方法は精度が高いですが、制御回路にさらに複雑なアルゴリズムを追加する必要があり、また、モーターの始動時に正常に動作するための開始点を見つける必要があるというロッキングの問題もあります。 もう一つの方法は、モーターの電流波形とローターの位置の関係を観察することです。 モーターのローターが回転すると、モーターの三相巻線には二相の電流しか変化しないため、電流波形はある法則に従って変化します。 電流波形の変化の法則を観察することで、ローターの位置を知ることができます。 この方法は実装は簡単ですが精度が低く、特に低速回転時はノイズの影響を受けやすくなります。

永久磁石ブラシレス モーター システムの 2 番目の主要な構造上の決定は、次のとおりです。制御方法。 ブラシレス DC モーターのローターを制御するには、主にインダクション制御、ホール制御、エンコーダー制御の 3 つの方法があります。
1. 誘導制御は、モーター自身の逆起電力を利用してモーターの位置と速度を検出し、モーターローターの位置と速度を制御します。 この方法はシンプルで低コストですが、精度には限界があります。
2. ホール制御は、モーター内部のホールセンサーを通じてモーターの位置と速度を感知し、モーターローターの位置と速度を制御します。 この方法の精度は比較的高いですが、複雑なアプリケーションでは、協調制御のために複数のセンサーが必要になります。
3. エンコーダ制御とは、外付けのエンコーダでモータの位置と速度を検出し、モータロータの位置と速度を制御する制御です。 この方法は最も正確ですが、比較的高価でもあります。

以上がVSD MotorsのDCブラシレスモーターに関する専門的な知識です。 さらに詳しい情報については、お問い合わせください。