Alalisvoolumootorite põhimõte

Harjadeta alalisvoolumootori juhtimispõhimõte on järgmine: Mootori pöörlema ​​panemiseks peab juhtseade esmalt määrama Hall{0}}anduri põhjal mootori rootori asukoha. Seejärel määrab see vastavalt staatori mähistele, millises järjekorras inverteri võimsustransistorid sisse (või välja) lülitatakse. Inverteris olevad AH-, BH- ja CH-transistorid (nn õlavarre jõutransistorid) ning AL-, BL- ja CL-transistorid (nn alumise haru jõutransistorid) juhivad voolu järjestikku läbi mootoripoolide, tekitades päripäeva (või vastupäeva (või vastupäeva) pöörleva magnetvälja. See magnetväli interakteerub rootori magnetitega, pannes seega mootori pöörlema ​​päripäeva/vastu-päripäeva. Kui mootori rootor pöörleb asendisse, kus Hall{7}}andur tajub teist signaalide komplekti, lülitab juhtseade sisse järgmised jõutransistorid. See tsükkel jätkub, võimaldades mootoril pöörlema ​​samas suunas, kuni juhtseade otsustab mootori rootori peatada, misjärel lülitatakse jõutransistorid välja (või lülitatakse sisse ainult alumise õla jõutransistorid). Rootori suuna muutmiseks lülitatakse jõutransistorid sisse vastupidises järjekorras.

Jõutransistoride põhilist lülitusskeemi saab illustreerida järgmiselt: AH, BL → AH, CL → BH, CL → BH, AL → CH, AL → CH, BL. Siiski on absoluutselt keelatud neid vahetada AH, AL, BH, BL või CH, CL. Lisaks, kuna elektroonilistel komponentidel on alati lülitusreaktsiooniaeg, peab jõutransistoride lülitusaeg seda reaktsiooniaega arvesse võtma. Vastasel juhul, kui õlavars (või alumine õlg) ei ole enne õlavarre (või õlavarre) avamist täielikult suletud, tekib lühis, mis põhjustab toitetransistori läbipõlemise.

Kui mootor hakkab pöörlema, võrdleb juhtseade (või arvutab tarkvara abil) käsku (mis koosneb juhi määratud kiirusest ja kiirendus-/aeglustusmäärast) hall{0}}anduri signaali muutumiskiirusega, et määrata, milline lülitite rühm (AH, BL, AH, CL, BH, CL või ...) tuleb sisse lülitada ja kui kauaks sisse lülitada. Kui kiirus on ebapiisav, on sisse-aeg pikem; kui kiirus on liiga suur, on sisselülitusaeg-lühem. Seda osa operatsioonist haldab PWM. PWM (impulsi laiuse modulatsioon) määrab mootori kiiruse ja sellise PWM-i genereerimine on kiiruse täpse reguleerimise võti.

Kiire{0}}juhtimine peab arvestama, kas süsteemi kella eraldusvõime on tarkvarakäskude töötlemiseks piisav. Lisaks mõjutab see, kuidas Hall-anduri signaali muutustele ligi pääsetakse, protsessori jõudlust, täpsust ja reaalajas{3}}jõudlust. Madala-kiiruse juhtimisel, eriti väikese-kiiruse käivitamisel, muutub Hall-anduri signaal aeglasemalt. Seetõttu muutub oluliseks signaali hankimise meetod, töötlemise ajastus ja mootori omadustel põhinevate juhtimisparameetrite sobiv konfiguratsioon. Alternatiivina saab kiiruse tagasisidet muuta, et kasutada kodeerija muudatusi võrdlusalusena, suurendades signaali eraldusvõimet paremaks juhtimiseks. Mootori sujuv töö ja hea reaktsioon sõltuvad ka PID-juhtimise asjakohasusest. Nagu varem mainitud, kasutavad harjadeta alalisvoolumootorid suletud{15}ahela juhtimist; seetõttu annab tagasiside signaal juhtseadmele teada, kui kaugel on mootori kiirus sihtkiirusest{16}}see on viga. Vea teadmine nõuab kompenseerimist, mida on võimalik saavutada traditsiooniliste tehniliste juhtimismeetodite, näiteks PID-kontrolli abil. Kontrollitav olek ja keskkond on aga tegelikult keerulised ja muutlikud. Kui on vaja tugevat ja vastupidavat juhtimist, on tegurid, mida tuleb arvestada, tõenäoliselt väljaspool traditsioonilist insenerijuhtimist. Seetõttu lisatakse intelligentse PID-juhtimise olulistesse teooriatesse ka hägujuhtimine, ekspertsüsteemid ja närvivõrgud.