ブラシレス DC モーター コントローラーの整流方法: ホール効果センサー、エンコーダー、または回転トランス

ブラシレス DC モーター コントローラー (
BLDC モーター コントローラー モーター) は DC 電源の一種であり、外部モーター コントローラーを通じてモーター コントローラーの電子整流の制御に採用されています。 BLDC モーター コントローラーのフィードバック オプション モーターを検討する前に、なぜそれらが必要なのかを理解することが重要です。 BLDC モーター コントローラーは、単相モーター、二相モーター、三相モーター用に構成できます。三相で最も一般的に使用される構成の 1 つ。相数は固定子巻線の数と一致し、回転子の磁極数はさまざまなアプリケーション要件に応じて任意の数にすることができます。ローター モーターの BLDC モーター コントローラーはステーター極の回転の影響を受けるため、三相モーター コントローラーを効果的に駆動するには、ステーターの磁極の位置を追跡する必要があります。したがって、6 ステップの転流モード コントローラ上で生成される 3 相のモータ コントローラ コントローラを使用します。 6 段階 (または逆相) の可動電磁場により、ローター シャフトが永久磁石モーター コントローラーを移動します。標準のブラシレス DC モーター コントローラーの転流シーケンスを使用することにより、ブラシレス モーター コントローラーのコントローラーは高周波パルス幅変調 (脉宽调制) 信号を使用して、モーター コントローラーの平均電圧を効果的に下げ、モーターの速度コントローラーを変更することができます。さらに、この電圧源による設定はあらゆる種類のモータコントローラに使用され、直流電圧源の定格電圧がモータコントローラの定格電圧よりも大幅に高い場合でも例外ではなく、設計の自由度が大幅に向上します。システムのブラシ効率の優位性を維持するには、ブラシレス DC モータ コントローラとコントローラを非常に厳密な制御回路の間に設置する必要があります。フィードバック技術の重要性がここに具体化されています。コントローラーはモーターコントローラーの正確な制御を維持するために、常にローターに対するステーターの正確な位置を把握する必要があります。予想と実際の位置の不整合や位相ずれにより、予期せぬ状況が発生し、パフォーマンスが低下する可能性があります。ブラシレス DC モーター整流子のコントローラーでは、このフィードバックを実現するためにさまざまな方法を採用できますが、最も一般的な方法は、ホール効果センサー、エンコーダー、または回転トランスを使用することです。さらに、一部のアプリケーションはフィードバックを実現するためにセンサーレス整流技術に依存します。ブラシレス DC モーター コントローラーの誕生以来、位置フィードバックはホール効果センサーによって主なフィードバックを反転して実装されてきました。三相制御に必要なセンサーは 3 つだけで、ユニットあたりのコストが下がるため、単純に BOM コストの角度から見ると、最も経済的な選択が逆転することがよくあります。モーターコントローラーはホール効果センサーのステーターに埋め込まれており、ローターの位置を検出し、トランジスタを切り替えて三相ブリッジのモーターコントローラーを駆動することができます。 3 つのホール効果センサーの出力は一般に U、V、W としてマークされます。ホール効果センサーは BLDC モーター コントローラーのモーター反転の問題を効果的に解決できますが、必要な BLDC システム モーターの半分を満たしているだけです。ホール効果センサーはコントローラーにブラシレス DC モーター コントローラーを駆動させることができますが、残念ながら制御できるのは速度と方向だけです。三相モーター コントローラーでは、ホール効果センサーは各電気ループ内の角度位置のみを提供できます。極数の増加に関しては、各機械の回転電気サイクル数が増加し、BLDC 使用モーターの普及に伴い、正確な位置検出の需要も増加しています。ソリューションを確実かつ完全なものにするために、BLDC システムは、コントローラーが速度と方向を追跡できるだけでなく、移動距離と角度位置も追跡できるように、リアルタイムの位置情報モーターを提供する必要があります。より厳密な位置情報の需要を満たすための一般的な解決策は、ブラシレス DC モーター コントローラーのインクリメンタル ロータリー エンコーダーを追加することです。通常、ホール効果センサーの他に、インクリメンタル エンコーダーのフィードバック ループ制御システムが追加されます。モーターコントローラーの反転に使用されるホール効果センサーとエンコーダーは、位置、回転、速度、方向をより正確に追跡するために使用されます。各ホールのホール効果センサーは状態変化のみで新しい位置情報を提供するため、その精度は電源を入れ直すたびに 6 つの状態のみに達します。また、バイポーラ モーター コントローラーの場合、マシン サイクルごとに 6 つの状態のみです。数千のPPR（各パルス数を回転させる）までの分解能を提供できる数百万のインクリメンタルエンコーダ、状態変化の4倍の数をデコードできる）両方を比較すると、その必要性は明らかです。