Sensorloser BLDC-Motorcontroller mit hohem Strom und Gegen-EMK

In diesem Beitrag diskutieren wir eine sensorlose BLDC-Motorsteuerungsschaltung ohne Hochstrom, die nicht von Hall-Effekt-Sensoren zum Einleiten der Operationen abhängt, sondern die Gegen-EMK des Motors für den sequentiellen Eingang verwendet

Überblick

Für eine ordnungsgemäße Kommutierung stützen sich die meisten 3-Phasen-BLDC-Treiberschaltungen entweder auf eine sensorgestützte Rückkopplung oder auf ein externes 3-Phasen-Synchronisationssignal. Im Gegensatz dazu ist unsere derzeitige sensorlose Hochleistungs-BLDC-Motorsteuerungsschaltung nicht auf Sensoren oder externe Signale für den Betrieb angewiesen Der Motor verarbeitet die Gegen-EMKs von der Motorwicklung ziemlich einfach, um den erforderlichen starken synchronisierten Rotationseffekt auf den Motor zu erzeugen.

Zurück zu unserem gegenwärtigen Konzept: Die Schaltung verwendet den IC ML4425 von Fairchild und ermöglicht es uns, jeden BLDC-Motortyp zu betreiben, unabhängig davon, ob der Motor über Sensoren verfügt oder nicht.

Die meisten BLDC-Motoren sind heute eingebaut Hall-Effekt-Sensoren die dem Reglerkreis die notwendige Rückmeldung über die momentane Position des Magnetrotors in Bezug auf die Statorwicklung geben und den Regler darüber informieren, wann die entsprechenden Leistungsgeräte mit der genauen Reihenfolge ausgelöst werden müssen, damit sich der Motor mit drehen kann perfekte Synchronisation und maximale Effizienz.

Arbeiten ohne Sensoren

Einige BLDC-Motoren können ohne Sensoren sein, und für solche Motoren ist die BLDC-Steuerung gezwungen, eine externe 3-Phasen-Generatorschaltung für die erforderliche synchronisierte Drehung des Motors zu verwenden.

Der vorliegende dreiphasige sensorlose BLDC-Regler beseitigt jedoch alle diese Probleme und hängt weder von Sensoren noch von irgendeiner Form externer Triggerung ab. Stattdessen extrahiert das System die Gegen-EMK-Impulse aus der Statorspule des BLDC-Motors, um den auszuführen Drehimpuls am angeschlossenen Motor .

Mit dieser Funktion kann die Steuerung universell für alle Arten von BLDC-Motoren verwendet werden, ohne die Komplikationen der Sensoranschlüsse oder der externen 3-Phasen-Generatorstufen zu durchlaufen.

Darüber hinaus seit dem Vollbrückenschaltung Leistungsgeräte, die extern konfiguriert sind, ermöglichen die uneingeschränkte Verwendung des Systems mit BLDC-Hochleistungsmotoren. Man kann einfach die Nennleistung der Leistungsgeräte nach Bedarf ändern und den beabsichtigten Hochstrom-BLDC-Betrieb nach Belieben erreichen.

Das folgende Diagramm zeigt das vollständige Designlayout des vorgeschlagenen sensorlosen BLDC-Controllers unter Verwendung der Gegen-EMK als Auslösequelle.

Schaltungsbeschreibung

Das System sieht ziemlich einfach aus, Sie müssen nur die gezeigten Komponenten an Ort und Stelle löten und schnell die BLDC-Operationen starten. Es ist so einfach wie das Einschalten der Stromversorgung und das Drehen des BLDC-Motors mit voller Effizienz.

Die Bedienelemente sind auch sehr einfach zu verstehen und zu implementieren. Mit dem RUN / BRAKE-Schalter kann der Motor weiterlaufen, solange sich der Schalter in der AUS-Position befindet oder nicht geerdet ist, während der Motor sofort gestoppt wird, sobald der Schalter umgeschaltet wird Der POT R18 ermöglicht es dem Benutzer, die Drehzahl des Motors linear zu steuern, indem er einfach den Topfknopf über den angegebenen Bereich bewegt.

Hauptvorteil

Der größte Vorteil dieses 3-Phasen-BLDC-Controllers ohne Sensor besteht darin, dass er keine unordentlichen sensorgestützten Rückmeldungen vom Motor benötigt und auch nicht von einem 3-Phasen-Synchronisationssignal von einer externen Quelle abhängt. Wie im obigen Diagramm zu sehen ist, erfolgt die Rückmeldung von den dreiphasigen Hauptbetriebsdrähten des Motors über R8 / R9 / R10 in die vorgesehenen Pinbelegungen des IC.

Dadurch kann die Steuerung mit allen Arten von BLdC-Motoren verwendet werden, unabhängig davon, ob ein Sensor verfügbar ist oder nicht. Wenn Sensoren von einem BLDC verfügbar sind, können diese ignoriert werden und der Motor kann ohne die Sensorkabel konfiguriert werden, wie in der obigen Abbildung angegeben.