Control del motor Outrunner DC sin escobillas

DC sin escobillas significa exactamente eso: un motor de CC con conmutación sin escobillas. El trabajo del controlador es activar y desactivar las fases en los ángulos (no en la frecuencia) del rotor correctos, igual que el conmutador en un motor cepillado. El motor gira a la velocidad que desee, dependiendo de la tensión de alimentación y la carga.

Si el motor tiene sensores, entonces el controlador puede ser muy simple, ya que solo tiene que leer los sensores y encender las fases apropiadas dependiendo del ángulo del rotor. No tiene control directo sobre la frecuencia de conmutación, pero puede "controlar" la velocidad del motor indirectamente variando la tensión de alimentación efectiva (usando un regulador o PWM).

Los controladores sin sensor tienen un trabajo más difícil porque deben monitorear la forma de onda back-emf para los cruces por cero. En el inicio no hay back-emf, por lo que el ESC no puede detectar la posición del rotor. Para que el rotor gire, pulsa las fases a baja potencia como un motor paso a paso, aumentando gradualmente la velocidad hasta que obtenga una fuerza de retroceso lo suficientemente fuerte como para cambiar a la operación sincrónica.

Durante este período de inicio solo , el ESC sin sensor controla la velocidad del motor variando la frecuencia de conmutación. Sin embargo, dado que básicamente arrastra el rotor hasta la velocidad, cualquier cambio repentino en la carga puede hacer que se pierda la sincronización. Además, el motor puede arrancar a la inversa, luego tiene que detenerse e intentar nuevamente. Esto puede hacer que el rotor salte hacia adelante y hacia atrás unas cuantas veces hasta que el ESC vea un buen retroceso.

Primero, como lo señaló otra persona, ESC significa Control de velocidad electrónico, no Control de velocidad del motor. Y los motores BLDC no experimentan ningún deslizamiento. Son motores síncronos.

Segundo, la cita que dio es confusa. Los motores BLDC no tienen un rotor "DC". Tienen un rotor de imán permanente. El "rotor de CC" solo tendría sentido si el rotor estuviera enrollado. La cita no es errónea que cuanto mayor sea la frecuencia del estator, mayor será la velocidad. Pero es engañoso porque la velocidad no está controlada por la frecuencia.

Los motores BLDC son idénticos a los motores de CC con imán permanente cepillado en la forma en que se controlan. Aumente la tensión, aumente la velocidad. Aumente la corriente, aumente el par. La diferencia está en cómo cambian la corriente en las bobinas a medida que el rotor gira. El acto de conmutar la corriente de una bobina a otra en un motor se denomina "conmutación". En un motor PMDC, la conmutación se realiza mecánicamente con un conmutador y cepillos. A medida que el rotor gira, los cepillos entran en contacto con diferentes barras en el conmutador y eso hace que la corriente cambie las bobinas. Tenga en cuenta que cuanto más rápido gira el rotor, más rápido cambia la corriente de una bobina a la siguiente.

Los motores BLDC hacen lo mismo, pero en lugar de la conmutación mecánica, utilizan la conmutación electrónica. La conmutación incorporada al control permite que los transistores realicen la conmutación actual en lugar del conmutador y los cepillos. Con un PMDC, la sincronización de la conmutación se determinó mecánicamente por el ancho de los cepillos y la forma y el número de barras en el conmutador. Con un BLDC, el tiempo debe ser determinado por el control. Esto se hace determinando la posición angular del rotor con un codificador, dispositivos de efecto Hall o algún otro medio (los ESC a menudo son "sin sensores" y estiman la posición del rotor según el voltaje o las formas de onda de la corriente). Tenga en cuenta que al igual que en los motores PMDC, cuanto más rápido gira el rotor, más rápido pasa la corriente de una bobina a la siguiente.

Espero que veas que la frecuencia es un resultado de la velocidad, no determinada por ella. La conmutación de la corriente de una bobina a la siguiente ocurre cuando el control "ve" que el rotor ha cambiado de posición angular. Entonces, sí, la frecuencia de conmutación cambia a medida que cambia la velocidad, pero la frecuencia no controla la velocidad.

Tercero, tienes razón en que hay muchos formularios diferentes en el control de los motores BLDC. El método de control que describo anteriormente a menudo se denomina control de "seis pasos" o "trapezoidal". Pero también podría tener un control sinusoidal u orientado en el campo (FOC). La mayoría de las ESC sin escobillas de RC de nivel de pasatiempo son controles de seis pasos. / p>