Купить контроллеры Китай

Область применения двигателей и контроллеров BLDC

Ключевые преимущества бесщеточного двигателя постоянного тока вытекают из особенностей его конструкции. Электронная коммутация обеспечивает улучшенное переключение тока. Это приводит к увеличению крутящего момента, эффективному управлению скоростью в широком диапазоне и, следовательно, к повышению производительности двигателя.

Использование электроники вместо механических частей, которые изнашиваются, делает это решение не требующим особого обслуживания и долговечным. Кроме того, отсутствие щеток приводит к минимальным потерям мощности и низкому уровню электромагнитных помех (EMI) и шума.

Именно поэтому двигатели BLDC находят широкое применение в устройствах и системах с длительным сроком службы, в том числе:

промышленное применение
электрические транспортные средства
беспилотные авиационные комплексы
компьютерное оборудование
бытовая электроника
робототехника

Купить контроллеры Китай

Возможность взаимозаменяемости различных типов контроллеров

Благодаря компактному расположению двигатели BLDC могут питать малогабаритные, но высокопроизводительные устройства, что также расширяет область их применения.

Конечно, есть недорогие маломощные системы, которым не нужен программируемый контроллер бесколлекторного двигателя постоянного тока с обратной связью. Здесь использование двигателя BLDC с простым контроллером может иметь больше смысла. Но если пользователь по-прежнему отдает предпочтение более высокой эффективности и долговечности, а не простоте и экономичности, бесщеточный двигатель постоянного тока может стать жизнеспособным вариантом для конкретного проекта.

Для создания контроллера электродвигателя BLDC требуется большой опыт как в электронном проектировании, так и в разработке встроенного программного обеспечения. При правильной установке блок управления может обеспечить бесперебойную работу двигателя и продлить срок его службы. Можно просто купить контроллеры в Китае, ЕС или США, но его в любом случае придется настраивать под конкретную задачу.

Проблемы создания контроллера скорости двигателя BLDC

При построении схемы контроллера бесщеточного двигателя постоянного тока вы можете столкнуться с некоторыми проблемами. В зависимости от функциональности и области применения мотора потребуется выбрать подходящее оборудование и реализовать необходимые алгоритмы.

Например, контроллеры двигателей BLDC, используемые в силовой электронике, работают с большими токами и напряжениями. Они требуют высокой частоты переключения. Здесь имеет смысл использовать дискретные компоненты, в том числе внешние транзисторы большой мощности, такие как IGBT и GaN.

Точность позиционирования ротора является одной из самых больших проблем любого контроллера бесщеточного двигателя. Этого можно добиться, используя сенсорные или бессенсорные измерения.

Датчики положения предлагают относительно простой метод обнаружения, который можно реализовать без сложных алгоритмов управления. Однако их использование усложняет обустройство и обслуживание двигателя.

Бездатчиковый метод (измерение обратной ЭДС) может снизить стоимость спецификации (BOM) и упростить конструкцию контроллера бесщеточного двигателя постоянного тока. Основная проблема здесь состоит в том, чтобы заставить ротор двигаться первым, поскольку обратная ЭДС не появится, когда ротор находится в состоянии покоя. Таким образом, контроллер не получит требуемой информации.

Кроме того, противо-ЭДС пропорциональна скорости вращения ротора. Таким образом, точность позиционирования снизится, если вы запустите двигатель на низких скоростях.

Купить контроллеры Китай

Упрощенное измерение обратной ЭДС

Чтобы правильно измерить обратную ЭДС, продумайте схему контроллера бесщеточного двигателя постоянного тока, а также его программное обеспечение. Необходимо установить преобразователи тока и напряжения, добавить фильтры помех и построить алгоритмы цифровой обработки сигналов (DSP).

Тем не менее многое зависит от конкретной реализации метода измерения. Для повышения точности можно комбинировать разные техники.

Например, можно использовать оптический датчик или поворотный энкодер вместе с датчиком Холла. Для определения положения ротора можно также измерить противо-ЭДС и дополнительно получить данные от датчика Холла или лазерного датчика положения, установленного на двигателе.

Основные проблемы программирования в конструкции контроллера двигателя BLDC заключаются в разработке прошивки микроконтроллера. Он включает в себя коммутацию, определение положения ротора, генерацию ШИМ-сигналов и другие функции.

Некоторые производители микроконтроллеров предлагают встроенные программные инструменты, которые могут помочь написать специальную прошивку для MCU контроллера двигателя. Например, STMicroelectronics создали экосистему STM32 для управления двигателями, которая содержит комплекты для разработки аппаратного и программного обеспечения, библиотеки микропрограмм и другие наборы инструментов, предназначенные для проектирования контроллеров двигателей BLDC.

В большинстве случаев MCU контроллера двигателя с обратной связью использует пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) алгоритм. Он необходим для регулирования скорости, крутящего момента и других характеристик двигателя. Например, ПИД-алгоритм может обрабатывать текущую скорость, сравнивать это значение с заданным значением и определять частоту выходных сигналов, которые должны применяться к двигателю для стабилизации его скорости.