Penjelasan terperinci mengenai peranan sensor dewan dalam motor tanpa berus

Semasa operasiMotor DC Brushless, pengawal mesti mengetahui kedudukan masa nyata pemutar secara tepat untuk menentukan cara menukar arah semasa dan memandu motor untuk terus berputar. Persepsi tentang kedudukan pemutar ini adalah premis keseluruhan kawalan komutasi. Sensor Hall adalah komponen utama untuk mencapai fungsi ini.

 

Berbanding dengan motor yang disikat yang bergantung kepada kenalan mekanikal untuk menyelesaikan perubahan fasa, motor berus bergantung sepenuhnya pada kawalan elektronik. Oleh itu, ketepatan pengesanan kedudukan secara langsung mempengaruhi permulaan motor, kestabilan operasi, dan kecekapan tindak balas. Tanpa maklum balas kedudukan yang boleh dipercayai, pengawal tidak dapat memberi tenaga dengan betul, penggulungan stator, motor tidak akan bermula dengan betul, atau getaran, kecekapan yang rendah, dan masalah lain akan berlaku semasa operasi.

 

Tugas sensor dewan adalah untuk "memerhatikan" perubahan dalam medan magnet pemutar dalam masa nyata, mengubahnya menjadi isyarat digital, dan memberi makan kembali ke sistem kawalan. Isyarat ini memberikan pemandu dengan "jam" untuk penukaran fasa, memastikan setiap fasa semasa bertindak pada penggulungan yang betul pada masa yang tepat untuk mencapai operasi yang lancar dan cekap.

 

Ia boleh dikatakan bahawa walaupun sensor kesan Dewan hanya komponen tambahan, kedudukannya dalam motor tanpa berus adalah seperti "mata ke otak": ia tidak memacu sebarang komponen, tetapi menentukan sama ada keseluruhan sistem kawalan dapat "melihat arah dengan jelas". Seterusnya, kami akan melihat lebih mendalam mengenai prinsip kerja kesan Dewan dan melihat bagaimana sensor kecil ini menyokong asas operasi keseluruhan sistem kawalan.

 

Untuk lebih memahami bagaimana sensor dewan berfungsi, kita perlu bermula dengan fenomena fizikal asas - kesan dewan.

 

Kesan Dewan merujuk kepada fakta bahawa apabila semasa melewati konduktor atau bahan semikonduktor dan bahannya berada dalam medan magnet menegak, voltan berserenjang dengan medan semasa dan magnet akan muncul di dalam bahan. Voltan melintang ini dipanggil "voltan dewan".

 

Kita boleh membayangkannya sebagai proses seperti ini:

1. Bayangkan ada air yang mengalir dalam paip (mewakili arus elektrik);

2. Jika anda meletakkan magnet di sebelah paip air ini, aliran air akan "dibelokkan" ke satu sisi di bawah pengaruh daya magnet;

3. Penyimpangan ini akan menyebabkan perbezaan tekanan pada satu sisi paip air;

4. Dalam sistem elektronik, "perbezaan tekanan" ini menunjukkan dirinya sebagai voltan.

 

Sensor Dewan menggunakan prinsip ini. Ia mengandungi elemen dewan kecil. Apabila ia dekat dengan medan magnet (seperti magnet pada pemutar motor), elemen dewan akan merasakan perubahan dalam medan magnet dan mengeluarkan isyarat voltan yang sepadan. Isyarat ini kemudiannya dihantar ke pengawal pemacu untuk menentukan kedudukan semasa pemutar.

 

Menurut isyarat output yang berbeza, sensor dewan boleh dibahagikan kepada dua kategori:

• Sensor Dewan Analog: Ia mengeluarkan nilai voltan yang berterusan, yang boleh mencerminkan kekuatan medan magnet dengan tepat dan sesuai untuk keperluan resolusi tinggi seperti pengukuran kedudukan dan analisis medan magnet.
• Sensor Dewan Digital: Output hanya mempunyai dua negeri: tahap tinggi dan tahap rendah. Apabila medan magnet mencapai ambang tertentu, ia mencetuskan bertukar. Ia sesuai untuk menilai perubahan tiang magnet dan perubahan fasa mengawal motor tanpa berus.

Dalam motors tanpa berus, yang paling biasa digunakan ialah sensor dewan digital, yang mempunyai struktur mudah, tindak balas cepat, dan kebolehsuaian yang kuat. Ia sangat sesuai untuk pengesanan masa nyata perubahan tiang rotor, dengan itu mencapai kawalan komutasi elektronik yang tepat.

 

Sekarang kita memahami prinsip kesan Dewan, kita dapat melihat bagaimana sensor dewan digunakan dalam motor tanpa berus.

 

1. Penyelarasan antara sensor dewan dan pemutar

Di dalam motor DC tanpa berus, pemutar biasanya silinder dengan magnet yang mempunyai tiang N dan S. Apabila motor bertukar, tiang magnet pada pemutar bergerak ke arah dan jauh dari sensor dewan pada stator.

 

Setiap kali tiang magnet melalui elemen dewan, ia merasakan perubahan dalam medan magnet dan menghasilkan isyarat digital yang tinggi atau rendah. Isyarat ini memberitahu pemandu: "Sekarang ia adalah tiang N" atau "Sekarang ia adalah tiang S." Dengan cara ini, pemandu boleh menentukan kedudukan mana pemutar telah diputar, dan memutuskan sama ada untuk menukar arah semasa untuk membolehkan motor terus berjalan lancar.

 

2. 120 darjah Pengaturan tiga elemen dewan

Untuk memahami kedudukan pemutar secara tepat, tiga sensor dewan biasanya digunakan, sama rata dipasang pada stator, dengan sudut elektrik sebanyak 120 darjah. Mengapa tiga? Kerana penggulungan tiga fasa memerlukan enam kombinasi konduksi yang berbeza untuk mencapai komutasi berterusan (iaitu, kawalan komutasi enam langkah).

 

Setiap sensor dewan mengeluarkan tahap yang tinggi atau rendah. Apabila tiga sensor digabungkan bersama, enam negeri yang berbeza dibentuk.

A: 1 1 0 0 0 1

B: 0 1 1 1 0 0

C: 0 0 0 1 1 1

Enam set isyarat ini berubah secara kitaran, mengarahkan pemandu untuk menukar arah semasa mengikut urutan, memandu motor untuk berputar secara berterusan.

 

Walaupun sensor Hall adalah saiz kecil, ia mempunyai kesan penting terhadap prestasi motor tanpa berus. Kaedah pemasangan yang tidak betul atau penyimpangan ketepatan boleh menyebabkan kesilapan komutasi, permulaan yang lemah, dan juga penuaan motor yang dipercepat. Dalam bahagian ini, kami akan memperkenalkan pertimbangan utama dalam aplikasi praktikal dari perspektif sudut pemasangan, ketepatan penjajaran, anti-interferensi dan hanyutan suhu.

 

1. Pengenalan kepada sudut pemasangan

Dalam motor tanpa berus, sudut pemasangan sensor dewan menentukan masa induksi tiang magnet rotor, yang secara langsung mempengaruhi irama komutasi dan kecekapan operasi motor. Berikut adalah beberapa sudut pengaturan biasa:

 

• Pengaturan sudut elektrik 120 darjah

Ini adalah susunan yang paling biasa, dengan tiga elemen dewan sama rata di sudut elektrik 120 darjah. Ia sesuai untuk kebanyakan motor DC berus tiga fasa dan merupakan perlawanan semulajadi untuk logik kawalan komutasi enam langkah. Ia mempunyai struktur simetri dan kawalan mudah, dan merupakan konfigurasi standard untuk motor perindustrian dan pengguna.

 

• Susunan sudut elektrik 60 darjah

Pengaturan 60 darjah juga digunakan dalam beberapa struktur motor tertentu. Pengaturan ini mempunyai isyarat yang lebih padat dan sesuai untuk digunakan dalam situasi yang memerlukan kekerapan tindak balas yang tinggi atau kawalan halus, tetapi ia mempunyai keperluan yang lebih tinggi pada reka bentuk pemandu dan keserasian yang lemah. Apabila menggunakannya, anda perlu mengesahkan bahawa pemandu menyokong logik komutasi 60 darjah.

 

• Susun atur mekanikal (fizikal)

Dalam pemasangan sebenar, sensor dewan dipasang mengikut sudut fizikal, seperti sudut mekanikal 120 darjah. Walau bagaimanapun, kerana terdapat hubungan penukaran antara sudut elektrik dan sudut mekanikal (bergantung kepada bilangan pasang tiang), bilangan pasang tiang motor mesti dipertimbangkan semasa pemasangan untuk menukar sudut mekanikal ke sudut elektrik dengan betul. Sebagai contoh: Dalam motor tiang 4-, sudut mekanikal 360 darjah bersamaan dengan sudut elektrik 720 darjah.

 

• Array Multi-Hall (penderiaan 360 darjah)

Aplikasi lanjutan boleh menggunakan pelbagai elemen dewan dalam array untuk mencapai persampelan medan magnet yang lebih padat untuk sistem servo tanpa berus atau sistem kedudukan ketepatan. Susunan jenis ini dapat meningkatkan resolusi sudut, tetapi strukturnya kompleks dan kosnya tinggi.

 

Terlepas dari pengaturan yang dipilih, adalah perlu untuk memastikan bahawa isyarat dewan dapat menutup sepenuhnya lingkaran penuh kitaran gerakan pemutar dan memadankan urutan kuasa-pada lilitan untuk memastikan operasi motor yang efisien.

2. Kepentingan ketepatan penjajaran kesan dewan

Sudut pemasangan elemen dewan mesti disegerakkan dengan ketat dengan logik komutasi penggulungan. Sekiranya sisihan sudut pemasangan terlalu besar, ia akan menyebabkan komutasi menjadi maju atau tertunda, menyebabkan masalah berikut:

• Tork motor berkurangan dan kecekapan menjadi lebih rendah;
• Semasa turun naik dengan ganas, dan haba meningkat;
• Gagak atau ketidakstabilan berlaku semasa permulaan.

Oleh itu, dalam pemasangan sebenar, biasanya perlu untuk memerhatikan bentuk gelombang isyarat melalui perlawanan penjajaran khas atau osiloskop dan melakukan penalaan halus sudut untuk memastikan bahawa tiga isyarat dewan menunjukkan perbezaan fasa sudut elektrik 120 darjah standard.

 

3. Masalah anti-interferensi dan suhu hanyut

Sensor Hall mengeluarkan isyarat peringkat rendah, yang mudah dipengaruhi oleh persekitaran sekitar. Dalam sistem motor, perkara berikut juga harus diperhatikan untuk meningkatkan kebolehpercayaan:

• EMI Shielding: Line Power dan Hall Line hendaklah berwayar secara berasingan, menggunakan kabel yang dilindungi dan berasaskan;
• Penapisan dan Buffering: Litar penapis atau cip anti-interferensi boleh ditambah ke garisan isyarat untuk mengurangkan pencetus palsu;
• Reka bentuk pampasan suhu: Pilih elemen dewan dengan pekali drift suhu rendah, atau mengimbangi perubahan suhu melalui perisian untuk meningkatkan kestabilan di bawah suhu tinggi dan rendah.

 

Melalui pengenalan sebelumnya kepada sensor Hall, kita dapat melihat bahawa sensor Hall memainkan peranan yang sangat kritikal dalam motor DC tanpa berus. Ketepatan dan kestabilannya secara langsung mempengaruhi kecekapan komutasi motor, menjalankan kestabilan dan prestasi kawalan keseluruhan. Oleh itu, sangat penting untuk memilih pengeluar motor tanpa berus dengan teknologi matang dan kualiti yang boleh dipercayai.

 

VSD adalah kilang yang memberi tumpuan kepada penyelidikan dan pembangunan dan pembuatan motor DC ketepatan tinggi, dan telah lama komited untuk mengoptimumkan kawalan dewan dan teknologi komutasi elektronik.Produk Motor DC Tanpa Berus yang kami sediakan digunakan secara meluas dalam peralatan automasi, robot, kunci pintu pintar, alat kuasa, peralatan perubatan dan bidang lain.

 

Mengapa Pilih Motor Berus VSD

1. Menyokong penyesuaian yang mendalam untuk memenuhi keperluan yang pelbagai

Sama ada susun atur lokasi sensor dewan, saiz motor, julat voltan, atau kaedah pemasangan khas, VSD menyokong perkhidmatan pembangunan tersuai. Kami boleh menyesuaikan penyelesaian motor tanpa berus yang unik berdasarkan senario aplikasi khusus pelanggan untuk memastikan prestasi sesuai, pemasangan mudah, dan keserasian sistem.

 

2. Jutaan dolar R & D Investment Tahunan Memacu Evolusi Teknologi Berterusan

VSD terus melabur berjuta -juta dolar dalam penyelidikan dan pembangunan setiap tahun. Kami mempunyai pasukan berpuluh -puluh jurutera yang berpengalaman, dan kakitangan R & D yang paling senior mempunyai sekurang -kurangnya sepuluh tahun pengalaman di syarikat kami. Kami secara aktif mempromosikan pembuatan pintar dan reka bentuk digital untuk memastikan produk kami sentiasa mengekalkan tahap utama dalam industri.

 

3. Ujian Kilang yang ketat untuk memastikan kestabilan produk dan kebolehpercayaan

Setiap motor Brushless VSD yang meninggalkan kilang akan melalui proses ujian yang komprehensif, termasuk penentukuran isyarat Hall, pengesanan bentuk gelombang komutasi, penilaian kestabilan operasi, dan ujian penuaan suhu tinggi dan rendah. Kami yakin bahawa produk yang baik adalah asas untuk kerjasama yang berterusan antara kedua -dua pihak.

 

Jika anda mencari produk motor tanpa berus dengan prestasi yang boleh dipercayai, penyesuaian fleksibel, dan sokongan teknikal lengkap, sila pilih VSD. Kami berharap dapat menyediakan penyelesaian pemacu yang kuat untuk projek anda.