Двигатели постоянного тока могут быть как щеточного типа, так и механического переключенный, или бесщеточные, которые коммутируются электрически. В бесщеточных двигателях постоянного тока (BLDC) датчики Холла используются вместо механического коммутатора и щеток.
Датчики на эффекте Холла — это твердотельные датчики магнитного поля. Они работают по принципу, согласно которому, когда проводник с протекающим по нему током помещается в магнитное поле, магнитное поле индуцирует поперечную (или боковую) силу на носителях заряда, которая отталкивает их к краям проводника — отрицательную с одной стороны и положительную с другой. Это накопление заряда по краям проводника вызывает возникновение напряжения. Этот эффект называется эффектом Холла в честь его первооткрывателя Эдвина Холла.
Целью коммутации, будь то механическим или электрическим способом, является подача питания на обмотки статора в определенной последовательности, при этом одна обмотка положительная, другая отрицательная, а третья отключена. Крутящий момент создается за счет притяжения и отталкивания между полем статора и постоянными магнитами ротора. Максимальный крутящий момент достигается, когда эти два поля ориентированы под углом 90 градусов друг к другу, и крутящий момент уменьшается по мере выравнивания их полей. Следовательно, чтобы двигатель продолжал вращаться, магнитное поле статора должно менять положение по мере того, как поле ротора “догоняет” его.
Чтобы правильно запитать обмотку статора, необходимо знать положение ротора. Это функция датчиков на эффекте Холла — контролировать положение ротора. Двигатели постоянного тока BLDC обычно оснащены тремя датчиками эффекта Холла, установленными либо на статоре, либо на роторе, и используют так называемую шестиступенчатую коммутацию. Когда ротор проходит датчик, он выдает либо высокий, либо низкий сигнал, указывающий, какой полюс ротора (N или S) прошел. Это переключение трех датчиков эффекта Холла (с высокого на низкий или с низкого на высокий уровень) обеспечивает получение информации о положении ротора через каждые 60 градусов.
60°, умноженные на шесть шагов, равны 360°, или одному полному повороту. Отсюда и термин «шестиступенчатая коммутация».
Датчики на основе эффекта Холла являются наиболее распространенным методом определения положения ротора в двигателях постоянного тока благодаря их низкой стоимости и простоте использования с постоянными магнитами ротора. А поскольку переключение происходит с шагом 60 градусов, нет необходимости в измерении с высоким разрешением и выводе данных.
Ознакомьтесь с подробным, но простым в использовании руководством по шестиступенчатой коммутации. это видео от двигатель maxon.
Вам также может понравиться:
Свежие комментарии