Introduction au circuit de commande de moteur à courant continu sans balais à aimant permanent

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Le circuit de commande d'un aimant permanent moteur à courant continu sans balais sert de composant principal du contrôleur de moteur, principalement responsable du décodage des signaux de position, de la génération des signaux d'entraînement, du contrôle des signaux de découpage PWM, de la détection et de la régulation de la vitesse, tout en intégrant également des fonctionnalités telles que la protection contre les surintensités, le démarrage progressif et le contrôle de rotation bidirectionnel. .

Décodage des signaux de position du rotor : Les signaux du capteur de position du rotor sont transformés en ondes carrées à angle électrique de 180 degrés grâce à une opto-isolation. Ces signaux subissent un traitement logique basé sur le sens de rotation prédéfini pour générer des signaux d'entraînement permettant de contrôler la rotation du moteur.

Contrôle du signal de découpage PWM : La vitesse d’un moteur CC sans balai à aimant permanent est directement proportionnelle à la tension CC appliquée. En contrôlant le cycle de service des signaux de découpage PWM, la vitesse du moteur peut être facilement régulée. Généralement, les ondes en dents de scie sont générées à l'aide d'un oscillateur RC ou d'un oscillateur à cristal, qui sont ensuite comparées au signal de consigne de vitesse pour produire des signaux de découpage PWM.

Contrôle moteur bidirectionnel : Contrairement aux moteurs à courant continu traditionnels, le sens de rotation d'un moteur à courant continu sans balais à aimant permanent ne peut pas être modifié en modifiant la direction du champ magnétique ou la polarité de la tension d'induit. Au lieu de cela, l'inversion du sens du moteur est obtenue en modifiant la séquence de commutation des enroulements d'induit.

Démarrage du moteur : Lors du démarrage du moteur, lorsque la vitesse du moteur est nulle et que la force électromotrice induite est négligeable, l'application de la pleine tension du bus CC aux bornes de l'impédance d'induit peut entraîner un courant excessif, posant un risque à la fois pour le moteur et le contrôleur. Par conséquent, les techniques de démarrage limitantes actuelles sont couramment utilisées pour atténuer ce problème.

Mise en œuvre du contrôle de structure variable : Des méthodes de contrôle de structure variable peuvent être utilisées pour combiner les avantages du fonctionnement d'un moteur à courant continu sans balais à aimant permanent et du fonctionnement d'un moteur synchrone. Lors d'un démarrage à basse vitesse ou d'un réglage de la vitesse, le moteur fonctionne en mode CC sans balais pour améliorer les performances dynamiques du système. Une fois que le moteur entre dans une plage de vitesse stable, il passe en mode moteur synchrone, garantissant ainsi une stabilité à grande vitesse. La vitesse du rotor est surveillée à l'aide des signaux du capteur de position du rotor, et si la synchronisation est perdue, le système revient immédiatement au fonctionnement du moteur CC sans balais pour resynchroniser le rotor.

Ces fonctionnalités de contrôle confèrent aux moteurs CC sans balais à aimant permanent flexibilité et fiabilité, ce qui les rend adaptés à diverses applications industrielles et commerciales.