Penjelasan terperinci tentang peran sensor aula dalam motor sikat

Selama operasi Motor DC Brushless, pengontrol harus secara akurat mengetahui posisi real-time rotor untuk memutuskan bagaimana mengganti arah saat ini dan menggerakkan motor untuk terus berputar. Persepsi tentang posisi rotor ini adalah premis dari seluruh kontrol pergantian. Sensor Hall adalah komponen kunci untuk mencapai fungsi ini.

 

Dibandingkan dengan motor yang disikat yang mengandalkan kontak mekanis untuk menyelesaikan perubahan fase, motor sikat sepenuhnya bergantung pada kontrol elektronik. Oleh karena itu, keakuratan deteksi posisi secara langsung mempengaruhi startup motor, stabilitas operasi, dan efisiensi respons. Tanpa umpan balik posisi yang dapat diandalkan, pengontrol tidak dapat dengan benar memberi energi pada belitan stator, motor tidak akan mulai dengan benar, atau getaran, efisiensi rendah, dan masalah lain akan terjadi selama operasi.

 

Pekerjaan sensor Hall adalah untuk "mengamati" perubahan dalam medan magnet rotor secara real time, mengubahnya menjadi sinyal digital, dan memberi makan kembali ke sistem kontrol. Sinyal -sinyal ini memberikan driver "jam" untuk switching fase, memastikan bahwa setiap fase saat ini bertindak pada belitan yang benar pada waktu yang tepat untuk mencapai operasi yang halus dan efisien.

 

Dapat dikatakan bahwa meskipun sensor efek Hall hanyalah komponen tambahan, posisinya di motor tanpa sikat seperti "mata ke otak": tidak mendorong komponen apa pun, tetapi menentukan apakah seluruh sistem kontrol dapat "melihat arah dengan jelas". Selanjutnya, kita akan melihat lebih dalam pada prinsip kerja efek Hall dan melihat bagaimana sensor kecil ini mendukung fondasi operasi seluruh sistem kontrol.

 

Untuk lebih memahami cara kerja sensor Hall, kita harus mulai dengan fenomena fisik dasar - efek Hall.

 

Efek aula mengacu pada fakta bahwa ketika arus melewati melalui konduktor atau bahan semikonduktor dan bahannya berada dalam medan magnet vertikal, tegangan tegak lurus terhadap arus dan medan magnet akan muncul di dalam bahan. Tegangan melintang ini disebut "tegangan aula".

 

Kita bisa membayangkannya sebagai proses seperti ini:

1. Bayangkan ada air yang mengalir dalam pipa (mewakili arus listrik);

2. Jika Anda meletakkan magnet di sebelah pipa air ini, aliran air akan "dibelokkan" ke satu sisi di bawah pengaruh gaya magnet;

3. Penyimpangan ini akan menyebabkan perbedaan tekanan di satu sisi pipa air;

4. Dalam sistem elektronik, "perbedaan tekanan" ini memanifestasikan dirinya sebagai tegangan.

 

Sensor Hall menggunakan prinsip ini. Ini berisi elemen aula kecil. Ketika dekat dengan medan magnet (seperti magnet pada rotor motor), elemen aula akan merasakan perubahan dalam medan magnet dan mengeluarkan sinyal tegangan yang sesuai. Sinyal ini kemudian ditransmisikan ke pengontrol drive untuk menentukan posisi saat ini dari rotor.

 

Menurut sinyal output yang berbeda, sensor Hall dapat dibagi menjadi dua kategori:

• Sensor Hall Analog: Ini menghasilkan nilai tegangan yang terus berubah, yang dapat secara akurat mencerminkan kekuatan medan magnet dan cocok untuk persyaratan resolusi tinggi seperti pengukuran posisi dan analisis medan magnet.
• Sensor Digital Hall: Output hanya memiliki dua negara: level tinggi dan level rendah. Ketika medan magnet mencapai ambang batas tertentu, ia memicu beralih. Sangat cocok untuk menilai perubahan tiang magnetik dan pengendalian perubahan fase pada motor sikat.

Dalam motor sikat, yang paling umum digunakan adalah sensor aula digital, yang memiliki struktur sederhana, respons cepat, dan kemampuan beradaptasi yang kuat. Sangat cocok untuk deteksi waktu nyata dari perubahan tiang rotor, sehingga mencapai kontrol pergantian elektronik yang tepat.

 

Sekarang kita memahami prinsip efek aula, kita dapat melihat bagaimana sensor aula digunakan dalam motor sikat.

 

1. Koordinasi antara sensor aula dan rotor

Di dalam motor DC tanpa sikat, rotor biasanya merupakan silinder dengan magnet yang memiliki tiang N dan S bergantian. Saat motor berbalik, kutub magnetik pada rotor bergerak ke arah dan menjauh dari sensor aula di stator.

 

Setiap kali tiang magnet melewati elemen aula, itu merasakan perubahan dalam medan magnet dan menghasilkan sinyal digital tinggi atau rendah. Sinyal ini memberi tahu pengemudi: "Sekarang ini adalah N tiang" atau "Sekarang itu adalah t tiang." Dengan cara ini, pengemudi dapat menentukan posisi mana rotor telah diputar, dan memutuskan apakah akan mengganti arah saat ini untuk memungkinkan motor terus berjalan dengan lancar.

 

2. Pengaturan 120 derajat dari tiga elemen aula

Untuk merasakan posisi rotor secara akurat, tiga sensor aula biasanya digunakan, dipasang secara merata pada stator, dengan sudut listrik 120 derajat. Mengapa Tiga? Karena belitan tiga fase membutuhkan enam kombinasi konduksi yang berbeda untuk mencapai pergantian berkelanjutan (yaitu, kontrol pergantian enam langkah).

 

Setiap sensor aula menghasilkan level tinggi atau rendah. Ketika ketiga sensor digabungkan bersama -sama, enam keadaan berbeda terbentuk.

A: 1 1 0 0 0 1

B: 0 1 1 1 0 0

C: 0 0 0 1 1 1

Enam set sinyal ini berubah secara siklis, menginstruksikan driver untuk mengganti arah saat ini secara berurutan, menggerakkan motor untuk berputar terus menerus.

 

Meskipun sensor Hall berukuran kecil, ia memiliki dampak penting pada kinerja motor tanpa sikat. Metode instalasi yang salah atau penyimpangan akurasi dapat menyebabkan kesalahan pergantian, awal yang buruk, dan bahkan percepatan penuaan motor. Pada bagian ini, kami akan memperkenalkan pertimbangan utama dalam aplikasi praktis dari perspektif sudut instalasi, akurasi penyelarasan, anti-interferensi dan penyimpangan suhu.

 

1. Pengantar sudut instalasi

Dalam motor sikat, sudut pemasangan sensor aula menentukan waktu induksi tiang magnet rotor, yang secara langsung mempengaruhi ritme pergantian dan efisiensi operasi motorik. Berikut ini adalah beberapa sudut pengaturan umum:

 

• Pengaturan sudut listrik 120 derajat

Ini adalah pengaturan yang paling umum, dengan tiga elemen aula terdistribusi secara merata pada sudut listrik 120 derajat. Ini cocok untuk sebagian besar motor DC Brushless tiga fase dan merupakan kecocokan alami untuk logika kontrol pergantian enam langkah. Ini memiliki struktur simetris dan kontrol sederhana, dan merupakan konfigurasi standar untuk motor industri dan konsumen.

 

• Pengaturan sudut listrik 60 derajat

Pengaturan 60 derajat juga digunakan dalam beberapa struktur motor tertentu. Pengaturan ini memiliki sinyal yang lebih padat dan cocok untuk digunakan dalam situasi yang membutuhkan frekuensi respons tinggi atau kontrol halus, tetapi memiliki persyaratan yang lebih tinggi pada desain driver dan kompatibilitas yang buruk. Saat menggunakannya, Anda perlu mengonfirmasi bahwa pengemudi mendukung logika pergantian 60 derajat.

 

• Tata letak mekanis (fisik)

Dalam instalasi yang sebenarnya, sensor Hall dipasang sesuai dengan sudut fisik, seperti sudut mekanik 120 derajat. Namun, karena ada hubungan konversi antara sudut listrik dan sudut mekanik (tergantung pada jumlah pasangan tiang), jumlah pasangan tiang motor harus dipertimbangkan selama pemasangan untuk mengubah sudut mekanik dengan benar menjadi sudut listrik. Misalnya: Dalam motor tiang 4-, sudut mekanik 360 derajat setara dengan 720 derajat sudut listrik.

 

• Array multi-hal (penginderaan 360 derajat)

Aplikasi canggih dapat menggunakan beberapa elemen aula dalam array untuk mencapai pengambilan sampel medan magnet yang lebih padat untuk sistem servo sikat atau sistem penentuan posisi presisi. Jenis pengaturan ini dapat meningkatkan resolusi sudut, tetapi strukturnya kompleks dan biayanya tinggi.

 

Terlepas dari pengaturan mana yang dipilih, perlu untuk memastikan bahwa sinyal aula dapat sepenuhnya menutupi lingkaran penuh dari siklus gerak rotor dan mencocokkan urutan power-on dari belitan untuk memastikan operasi motor yang efisien.

2. Pentingnya akurasi penyelarasan efek Hall

Sudut instalasi elemen aula harus disinkronkan secara ketat dengan logika pergantian belitan. Jika deviasi sudut instalasi terlalu besar, itu akan menyebabkan pergantian itu maju atau tertunda, menyebabkan masalah berikut:

• Torsi motor berkurang dan efisiensi menjadi lebih rendah;
• Saat ini berfluktuasi dengan keras, dan panas meningkat;
• Gagap atau ketidakstabilan terjadi selama startup.

Oleh karena itu, dalam instalasi aktual, biasanya perlu untuk mengamati bentuk gelombang sinyal melalui perlengkapan penyelarasan khusus atau osiloskop dan melakukan penyempurnaan sudut untuk memastikan bahwa tiga sinyal aula menyajikan perbedaan fase sudut listrik 120 derajat standar.

 

3. Masalah anti-interferensi dan suhu penyimpangan suhu

Sensor Hall menghasilkan sinyal tingkat rendah, yang mudah dipengaruhi oleh lingkungan sekitarnya. Dalam sistem motor, poin -poin berikut juga harus dicatat untuk meningkatkan keandalan:

• Perisai EMI: saluran listrik dan saluran aula harus ditransfer secara terpisah, menggunakan kabel terlindung dan dibumikan;
• Penyaringan dan buffering: Sirkuit filter atau chip anti-interferensi dapat ditambahkan ke saluran sinyal untuk mengurangi pemicu palsu;
• Desain Kompensasi Suhu: Pilih elemen aula dengan koefisien penyimpangan suhu rendah, atau kompensasi untuk perubahan suhu melalui perangkat lunak untuk meningkatkan stabilitas di bawah suhu tinggi dan rendah.

 

Melalui pengantar sensor Hall sebelumnya, kita dapat melihat bahwa sensor Hall memainkan peran yang sangat penting dalam motor DC Brushless. Keakuratan dan stabilitasnya secara langsung mempengaruhi efisiensi pergantian motor, menjalankan stabilitas dan kinerja kontrol secara keseluruhan. Oleh karena itu, sangat penting untuk memilih produsen motor tanpa sikat dengan teknologi dewasa dan kualitas yang andal.

 

VSD adalah pabrik yang berfokus pada penelitian dan pengembangan dan pembuatan motor DC presisi tinggi, dan telah lama berkomitmen untuk optimalisasi kontrol aula dan teknologi pergantian elektronik.Produk motor DC sikat yang kami sediakan banyak digunakan dalam peralatan otomatisasi, robot, kunci pintu pintar, alat -alat listrik, peralatan medis dan bidang lainnya.

 

Mengapa Memilih VSD Brushless Motor

1. Mendukung kustomisasi mendalam untuk memenuhi berbagai kebutuhan

Apakah itu tata letak lokasi sensor aula, ukuran motor, rentang tegangan, atau metode instalasi khusus, VSD mendukung layanan pengembangan khusus. Kami dapat menyesuaikan solusi motor tanpa sikat yang unik berdasarkan skenario aplikasi spesifik pelanggan untuk memastikan kinerja yang sesuai, instalasi yang mudah, dan kompatibilitas sistem.

 

2. Jutaan dolar investasi R&D tahunan mendorong evolusi teknologi berkelanjutan

VSD terus menginvestasikan jutaan dolar dalam penelitian dan pengembangan setiap tahun. Kami memiliki tim berpengalaman yang terdiri dari lusinan insinyur, dan personel R&D paling senior memiliki setidaknya sepuluh tahun pengalaman di perusahaan kami. Kami secara aktif mempromosikan manufaktur cerdas dan desain digital untuk memastikan bahwa produk kami selalu mempertahankan tingkat terkemuka di industri.

 

3. Pengujian pabrik yang ketat untuk memastikan stabilitas dan keandalan produk

Setiap motor sikat VSD yang meninggalkan pabrik akan melalui proses pengujian yang komprehensif, termasuk kalibrasi sinyal Hall, deteksi bentuk gelombang pergantian, evaluasi stabilitas operasi, dan tes penuaan suhu tinggi dan rendah. Kami sangat percaya bahwa produk yang baik adalah dasar untuk kerja sama yang berkelanjutan antara kedua pihak.

 

Jika Anda mencari produk motor tanpa sikat dengan kinerja yang andal, kustomisasi fleksibel, dan dukungan teknis lengkap, silakan pilih VSD. Kami berharap dapat memberikan solusi drive yang kuat untuk proyek Anda.