Làm thế nào để điều khiển rôto của động cơ không chổi than?

Thuật ngữ "chuyển mạch", mô tả quá trình chuyển đổi dòng điện (theo một cách nào đó) để di chuyển trục thực tế, được sử dụng để mô tả tất cả các động cơ. Trục quay do dòng điện chạy qua cuộn dây, tạo ra từ trường (thường được tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu), từ trường này có thể hút hoặc đẩy từ trường ban đầu. Rôto, bộ phận chuyển động của động cơ, di chuyển so với stato, bộ phận đứng yên của nó, là kết quả của lực này. Một so sánh tuyệt vời cho chuyển mạch là với nam châm. Trên một mặt bàn, hai nam châm trái dấu thì đẩy nhau. Hai homopoles sẽ dừng lại khi chúng cách nhau đủ xa. Do lực đẩy cùng giới, nếu đặt nam châm thứ nhất lại gần nam châm thứ hai thì nam châm thứ hai cũng bị đẩy ra xa. Nam châm sẽ tiếp tục chuyển động nếu điều này tiếp tục xảy ra, đây là trường hợp chuyển mạch tuyến tính.

Lịch sử của động cơ mini không chổi than ban đầu khá đơn giản: phần lớn các vấn đề với động cơ DC có chổi than là do chổi than gây ra. Chổi than Do ma sát và mài mòn, chổi than sẽ tạo ra nhiệt độ cao và tia lửa, điều này có thể dẫn đến hỏng động cơ cũng như làm giảm hiệu suất động cơ. Thứ hai, chổi than có một số ảnh hưởng đến tiếng ồn tích điện của động cơ, có thể làm giảm khả năng tương thích điện từ của động cơ và gây nhiễu điện cùng các vấn đề khác. Thứ ba, tiếng ồn ma sát do chính bàn chải tạo ra cũng sẽ có tác động đến cách thức hoạt động của động cơ và trải nghiệm của người dùng. Cuối cùng, bàn chải cần được thay thế thường xuyên vì chúng chỉ tồn tại trong một thời gian giới hạn. Điều này có nghĩa là bạn không thể sử dụng động cơ chổi than trong các hệ thống tốc độ cao hoặc công suất cao, xung quanh bất kỳ thứ gì dễ cháy hoặc trong các ứng dụng đòi hỏi tuổi thọ lâu dài, im lặng hoặc hiệu quả cao. Đây là những điểm yếu chính của bàn chải. Hủy bỏ bàn chải có thể giải quyết những vấn đề này, nhưng nhược điểm là làm như vậy cũng kết thúc giao hoán cơ học. Thiếu chuyển mạch cơ học có thể gây ra các vấn đề khác, vì vậy động cơ không chổi than sử dụng chuyển mạch điện. Bạn có nghĩ rằng đó là tuyệt vời? Bạn phải đảm bảo rằng trong quá trình chuyển mạch này, dòng điện của động cơ luôn tạo ra một từ trường có khả năng di chuyển rôto.

Nhưng trước khi bạn có thể cân nhắc sử dụng một dòng điện để di chuyển cánh quạt, trước tiên bạn cần biết nó ở đâu. Cóhai cách để biết rôto ở đâunếu bạn cần hỗ trợ:

1. Có một phương pháp cảm biến, phương pháp cảm biến đề cập đến việc sử dụng cảm biến từ tính tích hợp trong động cơ hoặc cảm biến Hall, bằng cách đọc tín hiệu phản hồi của các cảm biến này để xác định vị trí của rôto động cơ. Phương pháp này không bị ảnh hưởng bởi từ trường bên ngoài nên chính xác hơn.

a.Đặt vị trí ban đầu. Trước khi khởi động động cơ, cần đặt động cơ về vị trí ban đầu đã biết. Điều này có thể đạt được bằng một số phương tiện, chẳng hạn như quay động cơ đến giới hạn cơ khí và sau đó đảo ngược về vị trí ban đầu.

b. Đọc tín hiệu cảm biến. Sau khi khởi động động cơ, cần phải đọc các tín hiệu được phản hồi bởi các cảm biến tích hợp của động cơ trong thời gian thực, có thể là cảm biến từ tính hoặc cảm biến Hall.

c. Tính toán vị trí rôto. Theo tín hiệu phản hồi của cảm biến, vị trí hiện tại có thể được biết đến. Sau đó, thông qua một công thức tính toán phức tạp, có thể đánh giá sự khác biệt giữa vị trí và vị trí ban đầu, để biết được Góc và tốc độ của rôto hiện tại.

đ. Điều chỉnh tín hiệu điều khiển. Sau khi có được vị trí và tốc độ, tín hiệu điều khiển cần được điều chỉnh. Các thuật toán điều khiển nâng cao thường được sử dụng để tối ưu hóa trạng thái làm việc của nó theo vị trí và tốc độ để đạt được chuyển động chính xác và ổn định hơn.

2. Phương pháp không cảm biến thường được chia thành hai loại, một là đo vị trí rôto bằng chính động cơ và hai là đánh giá mối quan hệ giữa dạng sóng hiện tại của động cơ và vị trí. Nguyên tắc đo vị trí bằng lực điện động phía sau là khi rôto động cơ quay, lực điện động phía sau sẽ được tạo ra và kích thước của nó có liên quan đến vị trí. Bằng cách đo kích thước và hướng của lực điện động ngược, có thể biết được vị trí của rôto. Phương pháp này có độ chính xác cao nhưng mạch điều khiển cần thêm các thuật toán phức tạp hơn, ngoài ra còn có vấn đề về khóa tức là khi động cơ khởi động cần tìm điểm khởi động để chạy bình thường. Một phương pháp khác là quan sát mối quan hệ giữa dạng sóng hiện tại của động cơ và vị trí của rôto. Khi rôto động cơ quay, do cuộn dây ba pha của động cơ chỉ có dòng điện hai pha thay đổi nên dạng sóng dòng điện sẽ thay đổi theo một quy luật nhất định. Bằng cách quan sát quy luật thay đổi của dạng sóng hiện tại, có thể biết được vị trí của rôto. Việc thực hiện phương pháp này đơn giản nhưng độ chính xác thấp, đặc biệt ở tốc độ quay thấp rất dễ bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn.

Quyết định cấu trúc chính thứ hai đối với hệ thống động cơ không chổi than nam châm vĩnh cửu làphương pháp kiểm soát. Có ba cách chính để điều khiển rôto của động cơ DC không chổi than: điều khiển cảm ứng, điều khiển Hall và điều khiển bộ mã hóa.
1. Điều khiển cảm ứng là sử dụng lực điện động ngược của chính động cơ để cảm nhận vị trí và tốc độ của động cơ, sau đó điều khiển vị trí và tốc độ của rôto động cơ. Phương pháp này đơn giản, chi phí thấp nhưng độ chính xác còn hạn chế.
2. Điều khiển Hall là cảm nhận vị trí và tốc độ của động cơ thông qua cảm biến Hall bên trong động cơ, sau đó điều khiển vị trí và tốc độ của rôto động cơ. Độ chính xác của phương pháp này tương đối cao, nhưng đối với các ứng dụng phức tạp, cần có nhiều cảm biến để điều khiển hợp tác.
3. Điều khiển bộ mã hóa là cảm nhận vị trí và tốc độ của động cơ thông qua bộ mã hóa được gắn bên ngoài, sau đó điều khiển vị trí và tốc độ của rôto động cơ. Phương pháp này là chính xác nhất, nhưng cũng tương đối tốn kém.

Trên đây là một số kiến ​​thức chuyên môn về động cơ không chổi than DC của VSD Motors. Để biết thêm thông tin liên quan, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.