בלוג

משוב מיקום עבור מנוע DC ללא מברשות

מאז לידתו של מנוע DC ללא מברשות, חיישן אפקט הול היה הכוח העיקרי של מימוש משוב התמורה. מאחר שבקרה תלת פאזית דורשת שלושה חיישנים בלבד ומחיר יחידה נמוך, הם לרוב הבחירה החסכונית ביותר להיפוך מנקודת מבט גרידא של עלות BOM.חיישני אפקט הול המוטמעים בסטטור מזהים את מיקום הרוטור כך שניתן להחליף טרנזיסטורים בגשר התלת-פאזי כדי להניע את המנוע. שלושת יציאות חיישן אפקט הול מסומנות בדרך כלל כערוצי U, V ו-W. חיישני אפקט יכולים לפתור ביעילות את הבעיה של העברת מנוע BLDC, הם עומדים רק במחצית מהדרישות של מערכת BLDC.

למרות שחיישן אפקט הול מאפשר לבקר להניע את מנוע ה-BLDC, השליטה שלו מוגבלת למרבה הצער למהירות ולכיוון.במנוע תלת פאזי, חיישן אפקט הול יכול לספק מיקום זוויתי בלבד בתוך כל מחזור חשמלי. ככל שמספר זוגות הקטבים גדל, כך גדל מספר המחזורים החשמליים לכל סיבוב מכני, וככל שהשימוש ב-BLDCs הופך נרחב יותר , כך גם הצורך בחיישת מיקום מדויקת. כדי להבטיח שהפתרון יהיה חזק ומלא, מערכת BLDC צריכה לספק מידע על מיקום בזמן אמת כך שהבקר יוכל לעקוב לא רק אחר מהירות וכיוון, אלא גם מרחק נסיעה ומיקום זוויתי.
כדי לענות על הצורך במידע מיקום מחמיר יותר, פתרון נפוץ הוא הוספת מקודד סיבובי אינקרמנטלי למנוע BLDC. בדרך כלל, מקודדים מצטברים מתווספים לאותה מערכת לולאת משוב בקרה בנוסף לחיישן אפקט הול. חיישני אפקט הול הם משמש להיפוך מנוע, בעוד שמקודדים משמשים למעקב מדויק יותר של מיקום, סיבוב, מהירות וכיוון. מאחר שחיישן אפקט הול מספק מידע מיקום חדש רק בכל שינוי מצב הול, הדיוק שלו מגיע רק לשישה מצבים עבור כל מחזור חשמל. מנועים דו-קוטביים, ישנם רק שישה מצבים לכל מחזור מכני. הצורך בשניהם ברור בהשוואה למקודד אינקרמנטלי המציע רזולוציה באלפי PPR (פולסים לכל סיבוב), אשר ניתן לפענח לפי ארבעה ממספר שינויי המצב.
עם זאת, מכיוון שיצרני מנועים צריכים כיום להרכיב גם חיישני אפקט הול וגם מקודדים מצטברים במנועים שלהם, יצרני מקודדים רבים מתחילים להציע מקודדים מצטברים עם יציאות מתכווננות, שאנו בדרך כלל מתייחסים אליהם כאל מקודדים מתנועעים. המקודדים הללו תוכננו במיוחד כדי מספקים לא רק את ערוצי ה-A ו-B האורתוגונליים המסורתיים (ובמקרים מסוימים את ערוץ הדופק "פעם בסיבוב" Z), אלא גם את אותות ההעברה הסטנדרטיים U, V ו-W הנדרשים על ידי רוב נהגי המנוע של BLDC. זה חוסך את המנוע תכננו את השלב המיותר של התקנת חיישן אפקט הול וגם המקודד המצטבר בו-זמנית.
למרות שהיתרונות של גישה זו ברורים, ישנם פשרות משמעותיות. כפי שצוין לעיל, יש לשלוט במיקום הרוטור והסטטור עבור מנוע BLDC ללא מברשות פירוש הדבר שיש להקפיד על כך שערוצי ה-U/V/W של מקודד הקומוטטור מיושרים בצורה נכונה עם הפאזה של מנוע ה-BLDC.