Nuolatinės srovės variklių principas

Bešepetėlio nuolatinės srovės variklio valdymo principas yra toks: kad variklis suktųsi, valdymo blokas pirmiausia turi nustatyti variklio rotoriaus padėtį pagal Hall{0}}jutiklį. Tada, pagal statoriaus apvijas, nustatoma seka, kuria įjungiami (arba išjungiami) keitiklio galios tranzistoriai. Inverterio AH, BH ir CH tranzistoriai (vadinami viršutinės svirties galios tranzistoriais) ir AL, BL ir CL tranzistoriai (vadinami apatinės svirties galios tranzistoriais) nuosekliai teka srovę per variklio rites, generuodami pagal laikrodžio rodyklę (arba prieš -pagal laikrodžio rodyklę) besisukantį magnetinį lauką. Šis magnetinis laukas sąveikauja su rotoriaus magnetais, todėl variklis sukasi pagal laikrodžio rodyklę/prieš{5}}ją. Kai variklio rotorius pasisuka į tokią padėtį, kurioje Hall{7}}jutiklis apčiuopia kitą signalų rinkinį, valdymo blokas įjungia kitą galios tranzistorių rinkinį. Šis ciklas tęsiasi, leidžiant varikliui suktis ta pačia kryptimi, kol valdymo blokas nuspręs sustabdyti variklio rotorių, o tada galios tranzistoriai išjungiami (arba įjungiami tik apatinės svirties galios tranzistoriai). Norėdami pakeisti rotoriaus kryptį, galios tranzistoriai įjungiami atvirkštine seka.

Pagrindinis galios tranzistorių perjungimo modelis gali būti pavaizduotas taip: AH, BL → AH, CL → BH, CL → BH, AL → CH, AL → CH, BL. Tačiau visiškai draudžiama juos keisti kaip AH, AL, BH, BL arba CH, CL. Be to, kadangi elektroniniai komponentai visada turi perjungimo reakcijos laiką, galios tranzistorių perjungimo laikas turi atsižvelgti į šį reakcijos laiką. Priešingu atveju, jei viršutinė svirtis (arba apatinė svirtis) nėra visiškai uždaryta prieš atidarant apatinę (arba viršutinę žastą), įvyks trumpasis jungimas, dėl kurio galios tranzistorius perdegs.

Kai variklis pradeda suktis, valdymo blokas palygina (arba apskaičiuoja programine įranga) komandą (sudarytą iš vairuotojo nustatyto greičio ir pagreičio / lėtėjimo greičio) su salės{0}}jutiklio signalo keitimo greičiu, kad nustatytų, kuri jungiklių grupė (AH, BL, AH, CL, BH, CL ar ...) turi būti įjungta ir kiek laiko reikia įjungti. Jei greitis yra nepakankamas, įjungimo-laikas ilgesnis; jei greitis per didelis, įjungimo-laikas trumpesnis. Šią operacijos dalį tvarko PWM. PWM (impulso pločio moduliacija) nustato variklio greitį, o tokio PWM generavimas yra labai svarbus norint pasiekti tikslų greičio valdymą.

Didelio{0}}greičio valdymas turi atsižvelgti į tai, ar sistemos laikrodžio skiriamoji geba yra pakankama, kad būtų galima apdoroti programinės įrangos instrukcijų apdorojimo laiką. Be to, būdas, kuriuo pasiekiami Hall-jutiklio signalo pokyčiai, taip pat turi įtakos procesoriaus našumui, tikslumui ir našumui realiuoju laiku. Valdant mažą-greitį, ypač paleidžiant mažą-greitį, Hall-jutiklio signalas keičiasi lėčiau. Todėl signalo gavimo būdas, apdorojimo laikas ir tinkama valdymo parametrų konfigūracija pagal variklio charakteristikas tampa itin svarbūs. Arba greičio grįžtamąjį ryšį galima modifikuoti, kad kodavimo keitimas būtų naudojamas kaip nuoroda, padidinant signalo skiriamąją gebą, kad būtų geriau valdoma. Sklandus variklio veikimas ir geras atsakas taip pat priklauso nuo PID valdymo tinkamumo. Kaip minėta anksčiau, nuolatinės srovės varikliuose be šepetėlių naudojamas uždaros{15}kilpos valdymas; todėl grįžtamojo ryšio signalas nurodo valdymo blokui, kiek variklio greitis yra nuo tikslinio greičio{16}}tai klaida. Žinant klaidą, reikalinga kompensacija, kurią galima pasiekti naudojant tradicinius inžinerinius valdymo metodus, tokius kaip PID valdymas. Tačiau kontroliuojama būsena ir aplinka iš tikrųjų yra sudėtingos ir kintančios. Jei reikalingas tvirtas ir patvarus valdymas, veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti, tikriausiai nėra visiškai kontroliuojami tradicinės inžinerinės kontrolės. Todėl neryškus valdymas, ekspertinės sistemos ir neuroniniai tinklai taip pat bus įtraukti į svarbias intelektualaus PID valdymo teorijas.