Warum bürstenlose Motoren Positionssensoren benötigen: Ein umfassender Leitfaden

Wenn Sie mit bürstenlosen Motoren vertraut sind, sind Sie wahrscheinlich mit dem Konzept der Positionssensoren vertraut. Die genaue Rolle dieser Sensoren ist jedoch möglicherweise weniger klar. Im Bereich der bürstenlosen Motoren spielen Positionssensoren eine entscheidende Rolle bei der Messung der Rotorpolposition, indem sie dem Logikschaltkreis genaue Kommutierungsinformationen liefern – im Wesentlichen also Positionsdaten umwandeln. Diese Art von bürstenlosem Motor wird oft als „sensorisierter“ bürstenloser Motor bezeichnet. Die Sensoren erkennen die Ausrichtung der Rotormagnetpole und erzeugen elektrische Signale, die die Kommutierung der Statorwicklung steuern.

Es gibt eine Vielzahl von Positionssensoren, jeder mit seinen einzigartigen Eigenschaften. Unter den von Herstellern bürstenloser Motoren häufig verwendeten Positionssensoren stechen drei hervor: elektromagnetische Positionssensoren, magnetische Näherungssensoren und optoelektronische Positionssensoren.

1. Elektromagnetische Positionssensoren in bürstenlosen Gleichstrommotoren:

In bürstenlosen Gleichstrommotoren werden Transformatoren mit offenem Regelkreis häufig in elektromagnetischen Positionssensoren eingesetzt. Der Transformator mit offenem Regelkreis in einem dreiphasigen bürstenlosen Motor besteht aus einem Stator und einem Tracking-Rotor. Der Stator verfügt normalerweise über sechs Magnetpole mit einem Abstand von 60 Grad. Ein Satz von drei Polen bildet eine Wicklung, die mit einer Hochfrequenzstromquelle verbunden ist. Die verbleibenden drei Pole sind separat mit den Sekundärwicklungen wa, wb und wc gewickelt.

2. Magnetische Positionssensoren:

Magnetische Positionssensoren sind eine Art Halbleitersensor, dessen elektrische Parameter sich als Reaktion auf Schwankungen im umgebenden Magnetfeld ändern. Dieser Sensortyp arbeitet nach den Prinzipien des Hall-Effekts und des magnetischen Widerstands. Häufig verwendete magnetische Sensoren sind Hall-Elemente oder integrierte Schaltkreise, magnetoresistive Sensoren und magnetoresistive Dioden.

3. Optoelektronische Positionssensoren:

Optoelektronische Positionssensoren sind Geräte, die auf die Position von Lichtpunkten auf ihren lichtempfindlichen Oberflächen reagieren. Diese Sensoren arbeiten auf der Grundlage des lateralen photoelektrischen Effekts und bieten nicht nur präzise Positionierungsmöglichkeiten wie Photodiodenarrays und CCD, sondern auch hohe Empfindlichkeit, Auflösung, schnelle Reaktionszeiten und einfache Schaltungskonfigurationen.

Abschluss

Das Verständnis der Bedeutung dieser Positionssensoren in bürstenlosen Motoren ist entscheidend, um deren Leistung zu optimieren und eine präzise Steuerung über verschiedene Anwendungen sicherzustellen. Ob es um die Robustheit elektromagnetischer Sensoren, die Vielseitigkeit magnetischer Sensoren oder die erweiterten Funktionen optoelektronischer Sensoren geht – die Wahl des richtigen Sensortyps ist von größter Bedeutung, um eine optimale Funktionalität bürstenloser Motoren in unterschiedlichen Umgebungen zu erreichen.