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Feedback de posição para motor CC sem escovas

Desde o nascimento de motor DC sem escova, O sensor de efeito Hall tem sido a principal força para realizar o feedback de comutação. Como o controle trifásico requer apenas três sensores e tem um baixo custo unitário, eles geralmente são a escolha mais econômica para reversão de uma perspectiva de custo puramente BOM.Os sensores de efeito Hall embutidos no estator detectam a posição do rotor para que os transistores na ponte trifásica possam ser comutados para acionar o motor. As três saídas do sensor de efeito Hall são geralmente rotuladas como canais U, V e W. Embora Hall sensores de efeito podem efetivamente resolver o problema de comutação do motor BLDC, eles atendem apenas a metade dos requisitos do sistema BLDC.

Embora o sensor de efeito Hall permita que o controlador acione o motor BLDC, seu controle é infelizmente limitado à velocidade e direção.Em um motor trifásico, o sensor de efeito Hall só pode fornecer uma posição angular dentro de cada ciclo elétrico. , assim como a necessidade de detecção de posição precisa. Para garantir que a solução seja robusta e completa, o sistema BLDC deve fornecer informações de posição em tempo real para que o controlador possa rastrear não apenas a velocidade e a direção, mas também a distância de deslocamento e a posição angular.
Para atender à necessidade de informações de posição mais rigorosas, uma solução comum é adicionar um codificador rotativo incremental ao motor BLDC. Normalmente, os codificadores incrementais são adicionados ao mesmo sistema de realimentação de controle, além do sensor de efeito Hall. Sensores de efeito Hall são usado para reversão do motor, enquanto os encoders são usados ​​para rastreamento mais preciso da posição, rotação, velocidade e direção. motores bipolares, existem apenas seis estados por ciclo mecânico. A necessidade de ambos é óbvia quando comparado a um encoder incremental que oferece resolução em milhares de PPR (pulsos por revolução), que pode ser decodificado em quatro vezes o número de mudanças de estado.
No entanto, como os fabricantes de motores atualmente precisam montar sensores de efeito Hall e encoders incrementais em seus motores, muitos fabricantes de encoders estão começando a oferecer encoders incrementais com saídas de comutação, aos quais comumente nos referimos simplesmente como encoders de comutação. Esses encoders foram especialmente projetados para fornecem não apenas os canais ortogonais tradicionais A e B (e, em alguns casos, o canal Z de pulso de índice “uma vez por volta”), mas também os sinais de comutação padrão U, V e W exigidos pela maioria dos drivers de motor BLDC. Isso economiza o motor projete a etapa desnecessária de instalar o sensor de efeito Hall e o codificador incremental ao mesmo tempo.
Embora as vantagens desta abordagem sejam óbvias, existem compensações significativas. Como mencionado acima, a posição do rotor e do estator deve ser dominada para o Motor sem escova BLDC para ser comutado de forma eficaz. Isso significa que deve-se tomar cuidado para garantir que os canais U/V/W do encoder do comutador estejam alinhados corretamente com a fase do motor BLDC.