Détection de courant dans les pilotes de moteurs sans balais

Introduction

Les systèmes de moteurs sans balais nécessitent des capteurs de position et de courant pour le contrôle. Au moins des courants biphasés sont nécessaires pour contrôler un moteur sans balai triphasé. La détection du courant peut être réalisée en détectant les courants de phase du bus à courant continu, ce qui rend un capteur suffisant pour le contrôle du courant dans les moteurs sans balais. Cependant, si une isolation est nécessaire, le coût des capteurs de courant a tendance à être plus élevé. Alternativement, si l'isolation n'est pas nécessaire, le courant peut être obtenu en mesurant la chute de tension aux bornes de résistances de précision, ce qui réduit les coûts. Cette dernière méthode est largement utilisée dans les pilotes de moteurs sans balais à faible coût.

Méthodes de détection de courant

Dans les systèmes à faible coût, les capteurs à résistance partagent un point commun avec le processeur du pilote sans balais, minimisant ainsi le matériel supplémentaire. Dans de tels systèmes, il est crucial d'isoler les signaux de porte obtenus du processeur du pilote sans balais, en particulier lorsque le système fonctionne à des tensions supérieures à 12 V, comme les tensions automobiles. Les capteurs de courant à effet Hall sont idéaux pour l'isolation de la détection de courant dans la commande de moteurs sans balais.

Méthodes alternatives

Une autre méthode consiste à utiliser des dispositifs MOSFET avec des capteurs de courant intégrés pour détecter le courant. Cependant, l'estimation du courant à l'aide de la chute de tension aux bornes du MOSFET due aux effets de la température peut s'avérer inexacte. Pour un contrôle précis du courant, cette méthode n’est pas réalisable.

Importance des commentaires actuels

Un contrôle de moteur sans balais hautes performances est presque impossible sans retour de courant. Si un contrôle précis du couple et de la vitesse n'est pas requis, le contrôle de retour de courant et les capteurs de courant peuvent être omis, et un simple pilote sans balais de tension PWM en boucle ouverte basé sur le rapport cyclique suffirait.

Défis sans commentaires actuels

Cependant, sans retour de courant, les méthodes reposant uniquement sur le contrôle du rapport cyclique sans prendre en compte le contrôle du courant présentent des inconvénients, notamment en ce qui concerne la réponse aux changements de couple de charge. À mesure que le couple de charge change, la vitesse du rotor diminue, induisant une baisse de la force électromotrice induite et donc une augmentation du courant de phase du stator. Cela peut être acceptable lorsque seul le couple est contrôlé, proportionnel au rapport cyclique de tension.

Conclusion

En conclusion, qu'il s'agisse d'un contrôle du courant avec ou sans rétroaction, il est essentiel d'envisager une certaine forme de contrôle du courant en raison des constantes de temps thermiques relativement faibles des dispositifs onduleurs par rapport aux moteurs sans balais. La mise en œuvre de méthodes telles que le contrôle de limitation de courant améliore la robustesse du système.

Pensées finales

Dans les applications où le contrôle de la vitesse est requis, le rapport cyclique de tension ne doit pas être uniquement déterminé sur la base de parties ajustées en fonction de la vitesse. Un contrôle externe du retour de vitesse est nécessaire pour le contrôle en boucle fermée du retour de vitesse, ce qui rend la détection ou la détection de la vitesse cruciale. Un système de contrôle sans capteur combiné à un contrôle de limitation de courant offre robustesse et fiabilité.