Kuvaus DC-moottoreista

Elektronisen kommutoinnin saavuttamiseksi tarvitaan paikkasignaali piirin ohjaamiseksi. Alkuaikoina paikkasignaalit saatiin käyttämällä sähkömekaanisia asentoantureita. Nyt elektronisia asentoantureita tai muita menetelmiä on vähitellen käytetty paikkasignaalien saamiseksi. Yksinkertaisin tapa on käyttää ankkurikäämin potentiaalisignaalia asentosignaalina.
Moottorin nopeuden säätämiseksi tarvitaan nopeussignaali. Yksinkertaisin tapa saada nopeussignaaleja samankaltaisilla paikkasignaaleilla on taajuusmittaustakometrin generaattorin ja elektronisten piirien yhdistelmä.
DC-harjattoman moottorin kommutointipiiri koostuu kahdesta osasta: käyttö ja ohjaus, joita ei ole helppo erottaa toisistaan, varsinkin pienitehoisissa piireissä, joissa nämä kaksi on usein integroitu yhdeksi erilliseksi integroiduksi piiriksi.
Suuritehoisissa moottoreissa käyttöpiiri ja ohjauspiiri voidaan integroida erikseen. Käyttöpiiri tuottaa sähkötehoa, käyttää moottorin ankkurikäämiä ja sitä ohjaa ohjauspiiri. Ohjauspiiri on siirtynyt lineaarisesta vahvistustilasta pulssinleveysmoduloituun kytkentätilaan, ja vastaava piirikokoonpano on myös siirtynyt diskreetistä transistoripiiristä modulaariseen integroituun piiriin. Modulaariset integroidut piirit koostuvat tehobipolaarisista transistoreista, tehokenttätransistoreista ja eristetyistä hila-kenttävaikutteisista bipolaarisista transistoreista. Vaikka eristysportin kenttävaikutteiset bipolaaritransistorit ovat kalliimpia, luotettavuuden, turvallisuuden ja suorituskyvyn näkökulmasta niiden valinta on silti tarkoituksenmukaisempaa.
Ohjauspiiriä käytetään ohjaamaan moottorin nopeutta, suuntaa, virtaa (tai vääntömomenttia) sekä suojaamaan moottoria ylivirralta, ylijännitteeltä, ylikuumenemiselta jne. Yllä olevat parametrit muunnetaan helposti analogisiksi signaaleiksi, mikä on suhteellisen helppo hallita. Kehityksen näkökulmasta moottorin parametrit tulisi kuitenkin muuntaa digitaalisiksi suureiksi ja ohjata digitaalisten ohjauspiirien kautta. Tällä hetkellä ohjauspiirit koostuvat kolmesta tyypistä: erikoistuneet integroidut piirit, mikroprosessorit ja digitaaliset signaaliprosessorit. Tilanteissa, joissa moottorin ohjausvaatimukset eivät ole korkeat, omistettujen integroitujen piirien käyttö ohjauspiirien muodostamiseen on yksinkertainen ja käytännöllinen lähestymistapa. Digitaalisten signaaliprosessorien käyttö ohjauspiirien muodostamiseen on tulevaisuuden kehityssuunta, ja niihin liittyvät digitaaliset signaaliprosessorit esitellään seuraavassa AC-synkronisia servomoottoreita käsittelevässä osiossa.
DC-harjattomat moottorit ovat nopeasti kehittyvä uudentyyppinen moottori pientehojen alalla. Koska tarvitaan ainutlaatuisia DC-harjattomia moottoreita eri sovellusalueilla, on olemassa monenlaisia ​​DC-harjattomia moottoreita. Yleensä on olemassa litteitä ytimettömiä moottorirakenteita tietokoneen ulkoiseen muistiin ja VCD-, DVD-, CD-karakäyttöön, ulkoroottorimoottorirakenteita pienille tuulettimille, moninapaisia ​​magneettikenttärakenteita ja sisäänrakennettuja rakenteita kodinkoneille, moninapaisia ​​ja ulkoisia roottorirakenteita sähköpyörille. jne. Edellä mainitun DC-harjattoman moottorin moottori ja piiri on integroitu, mikä tekee siitä erittäin kätevän käyttää ja sen teho on myös erittäin suuri. Tasavirtaharjattomien moottoreiden tuotannon on saavutettava mittakaavaetuja suurten ja halpojen markkinoiden tarpeiden täyttämiseksi. Siksi DC-harjattomat moottorit ovat ala, jolla on suuria investointeja ja korkea teho. Samalla tulee ottaa huomioon markkinoiden jatkuva kehitys, kuten kotitalouksien ilmastointimoottoreiden siirtyminen 3A:sta 3D:hen, mikä vaatii suuren määrän pieniä ja keskisuuria tehoja DC-harjattomia DC-moottoreita. Pienten ja keskikokoisten harjattomien tasavirtamoottoreiden tutkimuksesta ja kehittämisestä on myös tullut kiireellinen tehtävä.