схема управления вентильным электродвигателем

Тот факт, что обмотки неподвижны пока магнит вращается, делает ротор вентильного электродвигателя легче, чем у обычного универсального электродвигателя, в котором обмотки помещены в ротор.

У электродвигателя (а) два набора классических обмоток и 4 магнитных полюса, у (b) три набора классических обмоток и 8 магнитных полюсов, у (c) четыре набора классических обмоток и 8 магнитных полюсов.

Рис. 2.1. Различные типы вентильных электродвигателей

Ротор в вентильных электродвигателях состоит из четного числа постоянных магнитов. Число магнитов в роторе тоже влияет на шаг и колебания момента вращения электродвигателя. Чем больше суммарное число полюсов магнитов, тем меньше шаг и меньше колебания момента вращения. На рисунке 2-1 показаны различные конфигурации электродвигателей с числом обмоток, большим, чем в классическом варианте, и с несколькими парами магнитных полюсов в роторе.

Трехфазный вентильный электродвигатель состоит из стартера, у которого есть несколько обмоток. У классического вентильного электродвигателя три обмотки (см. Рисунок 2-1). Обычно их называют U, V и W. Во многих электродвигателях классическое число обмоток удваивается с целью уменьшения шага вращения и уменьшения колебания момента вращения.

Управление вентильными электродвигателем с помощью датчиков может быть осуществлено на основе достаточно мощного микроконтроллера со следующей базовой аппаратной периферией: аналогово-цифровым преобразователем (АЦП) и таймером с ШИМ-выходом. Микроконтроллер Atmel AT90USB удовлетворяет всем требованиям для управления вентильным электродвигателем, причем еще остаются ресурсы для других задач. Другими задачами, например, могут быть: связь по протоколам USB, SPI, UART или TWI.

Рис. 1.1. AT90USB управляет вентильным электродвигателем с помощью датчиков Холла

В универсальных электродвигателях постоянного тока щетки управляют коммутацией посредством физического подключения обмоток в нужный момент. В вентильных электродвигателях коммутацией управляет электроника. Контролирующая электроника может иметь специальные входы для датчиков положения, показания которых и определяют время подключения, или может использовать противоэлектродвижущую силу, возникающую в самих обмотках. Датчики положения используются наиболее часто в приложениях, где пусковой момент сильно варьируется или где начальный пусковой момент должен быть большим. Датчики положения также часто используются в приложениях, где электродвигатель используется для позиционирования. Управление вентильными двигатели без помощи датчиков часто используется, если пусковой момент сильно не варьируется или если контроль положения не является целью, например, в вентиляторах.

Использование вентильных электродвигателей постоянно увеличивается. Причина очевидна: у вентильных электродвигателей хорошее соотношение между весом/размером и мощностью, отличные характеристики ускорения, они практически не требуют технического обслуживания и генерируют меньше акустического и электрического шумов по сравнению с универсальными (щеточными) электродвигателями постоянного тока.

возможность связи по интерфейсам USB, UART, TWI и SPI.

поддержка замкнутого контура регулирования тока, остановки двигателя и обнаружения перегрузки,

теоретический максимум 3478К RPM (оборотов в минуту) (имеется в виду электрических RPM),

ответ на изменение показаний датчика Холла менее 3 мкс,

Основные особенности:

Управление трехфазовым вентильным электродвигателем на основе датчиков с помощью семейства AT90USB

object width="140" height="200"

Электромеханика

Главная страница

     

AVR275 - Управление трехфазовым вентильным электродвигателем на основе датчиков с помощью семейства AT90USB