Двигатели с переключаемым сопротивлением — это шаговые двигатели, которые подают питание на свои статоры (вместо роторов) для использования выходной механической силы за счет использования сопротивления. Это отношение магнитодвижущей силы к магнитному потоку.

В двигателях с переключаемым сопротивлением используются приводы, которые отличаются от тех, которые соединяются с другими шаговыми двигателями. Это связано с тем, что двигатели с переключаемым сопротивлением обладают нелинейными магнитными свойствами, но при правильном приводе обеспечивают высокие обороты и надежную работу.

Одно из отличий заключается в том, что приводы для реактивных двигателей с переключаемым сопротивлением должны компенсировать пульсации крутящего момента. Традиционные установки также нуждаются в обратной связи по положению и датчиках. Здесь датчики в конечном счете удорожают всю конструкцию, поэтому некоторые новые элементы управления запускают алгоритмы для управления реактивными двигателями без датчиков.

Типичная установка с переключаемым сопротивлением включает в себя четыре компонента — двигатель, преобразователь мощности, логическую схему и датчики. Силовые преобразователи для двигателей с реактивным сопротивлением требуют только одного последовательного включения на фазные обмотки, поскольку крутящий момент не зависит от полярности тока. Каждая фаза независима, поэтому выход из строя одной из них не приводит к выходу из строя всего двигателя. Существует несколько типов преобразователей:

Асимметричные мостовые преобразователи включает включение двух выключателей на фазу. Если ток становится слишком высоким, эти переключатели отключаются.

Такая конфигурация накапливает энергию в фазных обмотках двигателя, чтобы поддерживать ток в одном и том же направлении до тех пор, пока он не разрядится.

(n+1) переключатели и диоды являются более эффективными, чем асимметричные мостовые преобразователи.

Это связано с тем, что такая конфигурация позволяет устройствам питания совместно использовать коммутатор. однако (n+1) имеет ограниченный контроль, когда фазы перекрываются.

Бифилярные приводы содержат бифилярные обмотки. Бифиляр относится к двум проводам, намотанным вокруг общего сердечника.

Установка этих обмоток позволяет цепи восстанавливать магнитную энергию. Напряжение в переключателях может быть намного выше, чем у источника напряжения. Однако бифилярные обмотки сложны.

A Преобразователь C-dump также восстанавливает энергию. Он содержит конденсатор, который может повторно передавать накопленную магнитную энергию обратно к источнику постоянного тока. В этой установке используется минимальное количество выключателей питания, что обеспечивает независимое управление фазой.

Однако существует обратная связь ограниченной коммутации из-за разности напряжений между конденсатором и источником питания. Любая энергия, циркулирующая между конденсатором и соединением, приводит к дополнительным потерям в самом реактивном двигателе с переключаемым сопротивлением.

Датчики являются еще одним компонентом приводов с реактивным сопротивлением. Они могут поставляться в виде различных кодеров.

Для обсуждения различных типов кодировок прочтите:

Часто задаваемые вопросы: В чем разница между абсолютным и инкрементным кодерами?

часто задаваемые вопросы: Как использовать инкрементные энкодеры с шаговыми двигателями?

часто задаваемые вопросы: Почему так много дизайнеров заменяют распознаватели на кодеры?

При объединении датчиков и цепей привода возможны различные методы управления. Тщательное регулирование тока обеспечивает плавную кривую зависимости крутящего момента от скорости. По мере того как новые методы контроля продолжают распространяться, становятся возможными еще более высокие характеристики контроля. По этой теме ознакомьтесь с часто задаваемыми вопросами: Каким образом приводы могли бы вскоре сделать двигатели с переключаемым сопротивлением более распространенными?

Для получения дополнительной информации о реактивных двигателях с переключаемым сопротивлением

Скачать PDF — Технологический университет Сиднея: Реактивный двигатель с переключением

Скачать PDF — Texas Instruments: Управление реактивным двигателем с переключением – Основные операции и пример использования TMS320F240