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ブラシレスモーターの制御原理

8月 29, 2018

モーターを回転させるには、制御装置がホールセンサーで検出したモーターのローターの現在位置を判断し、そのシーケンスに従ってコンバーター(インバーター)内のパワートランジスタをオン(またはオフ)する必要があります。固定子巻線。下図のように、インバータ内部にはAH、BH、CH(これらを上アームパワートランジスタといいます)とAL、BL、CL(これらを下アームパワートランジスタといいます)があり、モータコイルに電流が流れ、磁界を正方向(または逆方向)に回転させ、ローターの磁石と相互作用してモーターを時計回り/逆方向に回転させます。モーターのローターが、ホールセンサーが別の信号セットを検出する位置まで回転すると、制御ユニットは次のパワートランジスタセットをオンにし、制御ユニットが停止するまでサイクルモーターが同じ方向に回転し続けることができるようにします。モーターのローターを停止するか、パワートランジスタをオフにするかを決定し(または下アームのパワートランジスタをオフにするだけ)、モーターのローターを逆転させます。パワートランジスタは逆の順序で開きます。


基本的に、パワートランジスタのオープンは次のように説明できます。


AH、BLグループAH、CLグループBH、CLグループBH、ALグループCH、ALグループCH、BLグループですが、AH、ALまたはBH、BLまたはCH、CLには開けられません。さらに、電子部品には常にスイッチの応答時間が存在するため、パワートランジスタはスイッチ間のインターリーブ時間で部品の応答時間を考慮する必要があります。上アーム(または下アーム)が完全に閉じていない場合、下アーム(または上アーム)が開いて上アームと下アームが短絡し、パワートランジスタが焼損してしまいます。


モーターが回転すると、コントロールユニットはホールセンサー信号の速度とドライバー(またはソフトウェア)が設定した速度と加減速度からなる指令(COMMAND)を比較し、次の設定(AH)を決定します。 。 、BL または AH、CL または BH、CL または ...) ターンオンおよびターンオン時間。速度が足りない場合は速度を下げ、この部分は PWM で完了します。 PWM はモーターの速度が速いか遅いかを判断する方法です。このようなPWMをどのように生成するかが、より高精度な速度制御を実現するための核心となります。高速速度制御では、システムのクロック分解能がソフトウェア命令の処理時間を把握するのに十分であるかどうかを考慮する必要があります。さらに、HALL-SENSOR 信号を変更するために使用されるデータ アクセス モードも、プロセッサのパフォーマンス、判断の正確さ、およびリアルタイム パフォーマンスに影響します。低速、特に低速始動速度での速度制御の場合、HALL-SENSOR 信号はゆっくりと変化します。モーターの特性、処理時間、制御パラメーターの正しい構成に基づいて信号パターンを取得することが重要です。あるいは、スピードエコーが基準となるENCODERの変化となるため、信号の解像度が上がり、コントロールが向上します。モーターはスムーズに回転し、反応も良好です。 P.I.D.に最適です。制御を無視することはできません。前述したように、ブラシレス DC モーターは閉ループ制御されるため、フィードバック信号は、モーター速度が目標速度と現在どれだけ異なっているかを制御ユニットに伝えることと同じです。これがエラー(ERROR)です。 P.I.D. などの従来のエンジニアリング制御を含め、補償エラーは自然に発生します。コントロール。しかし、制御の状態と環境は複雑で変化しやすいものです。コントロールが強力で耐久性がある場合は、これらの要素を考慮する必要があります。したがって、ファジィ制御、エキスパートシステム、ニューラルネットワークは、インテリジェントスポーツの重要な理論的制御に組み込まれることになります。

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