مبدأ التحكم في محرك DC بدون فرشات

مبدأ التحكم في محرك DC بدون فرش ، لجعل المحرك يدور ، يجب أن يحدد جزء التحكم أولاً موضع دوار المحرك الذي يستشعره مستشعر القاعة ، ثم يقرر فتح (أو إغلاق) الطاقة في العاكس حسب لف الجزء الثابت. ترتيب الترانزستورات ، AH ، BH ، CH في العاكس (تسمى هذه ترانزستورات طاقة الذراع العلوية) و AL ، BL ، CL (تسمى هذه ترانزستورات طاقة الذراع السفلي) ، تجعل التيار يتدفق عبر ملف المحرك بالتسلسل ينتج للأمام (أو للخلف)) يدور المجال المغناطيسي ويتفاعل مع مغناطيس الدوار بحيث يدور المحرك في اتجاه عقارب الساعة / عكس اتجاه عقارب الساعة. عندما يدور دوار المحرك إلى الموضع الذي يستشعر فيه مستشعر القاعة مجموعة أخرى من الإشارات ، تقوم وحدة التحكم بتشغيل المجموعة التالية من ترانزستورات الطاقة ، بحيث يمكن للمحرك الدوار الاستمرار في الدوران في نفس الاتجاه حتى تقرر وحدة التحكم قم بإيقاف تشغيل الطاقة إذا توقف دوار المحرك. الترانزستور (أو قم بتشغيل ترانزستور طاقة الذراع السفلي فقط) ؛ إذا تم عكس الجزء المتحرك للمحرك ، يتم عكس تسلسل تشغيل ترانزستور الطاقة.

بشكل أساسي ، يمكن أن تكون طريقة فتح ترانزستورات الطاقة على النحو التالي: AH ، BL group → AH ، CL group → BH ، CL group → BH ، AL group → CH ، AL group → CH ، BL group ، ولكن لا يجب فتحها كـ AH ، AL أو BH أو BL أو CH أو CL. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن الأجزاء الإلكترونية تتمتع دائمًا بوقت استجابة المفتاح ، يجب أخذ وقت استجابة ترانزستور الطاقة في الاعتبار عند إيقاف تشغيل ترانزستور الطاقة وتشغيله. خلاف ذلك ، عندما لا يتم إغلاق الجزء العلوي من الذراع (أو الجزء السفلي من الذراع) تمامًا ، يكون الذراع السفلي (أو أعلى الذراع) قيد التشغيل بالفعل ، ونتيجة لذلك ، تكون دائرة الذراعين العلوية والسفلية قصيرة الدائرة ويتم حرق ترانزستور الطاقة .

عندما يدور المحرك ، ستقارن وحدة التحكم الأمر (الأمر) المكون من السرعة التي يحددها السائق ومعدل التسارع / التباطؤ مع سرعة تغيير إشارة مستشعر القاعة (أو المحسوبة بواسطة البرنامج) ، ثم تقرر يتم تشغيل مفاتيح المجموعة التالية (AH أو BL أو AH أو CL أو BH أو CL أو ...) ومدة تشغيلها. إذا كانت السرعة غير كافية ، فستكون طويلة ، وإذا كانت السرعة عالية جدًا ، فسيتم تقصيرها. يتم تنفيذ هذا الجزء من العمل بواسطة PWM. PWM هي طريقة لتحديد ما إذا كانت سرعة المحرك سريعة أم بطيئة. كيفية إنشاء مثل هذا PWM هو جوهر تحقيق تحكم أكثر دقة في السرعة.

يجب أن يأخذ التحكم في سرعة سرعة الدوران العالية في الاعتبار ما إذا كانت دقة CLOCK للنظام كافية لاقتناص الوقت اللازم لمعالجة تعليمات البرامج. بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر طريقة الوصول إلى البيانات لتغيير إشارة مستشعر القاعة أيضًا على أداء المعالج وصحة الحكم وأداءه في الوقت الفعلي. أما بالنسبة للتحكم في السرعة المنخفضة ، وخاصة البدء بسرعة منخفضة ، فإن تغيير إشارة مستشعر القاعة المرتدة يصبح أبطأ. من المهم جدًا الحصول على طريقة الإشارة ومعالجة التوقيت وتكوين قيم معلمات التحكم بشكل مناسب وفقًا لخصائص المحرك. أو يعتمد تغيير سرعة العودة على تغيير المشفر ، بحيث يتم زيادة دقة الإشارة من أجل تحكم أفضل. يعمل المحرك بسلاسة ويستجيب جيدًا ، ولا يمكن تجاهل ملاءمة التحكم PID. كما ذكرنا سابقًا ، فإن محرك التيار المستمر بدون فرش هو عبارة عن تحكم في حلقة مغلقة ، وبالتالي فإن إشارة التغذية الراجعة تعادل إخبار وحدة التحكم بمدى سرعة المحرك عن السرعة المستهدفة ، وهو الخطأ (الخطأ). بمعرفة الخطأ لا بد من التعويض ، والطريقة هي التحكم الهندسي التقليدي مثل التحكم PID. ومع ذلك ، فإن حالة وبيئة التحكم معقدة وقابلة للتغيير. إذا كان عنصر التحكم قويًا ودائمًا ، فقد لا يتم استيعاب العوامل التي يجب مراعاتها بشكل كامل بواسطة التحكم الهندسي التقليدي ، لذلك سيتم أيضًا تضمين التحكم الغامض والنظام الخبير والشبكة العصبية كنظرية ذكية مهمة للتحكم في PID.