Harjattoman tasavirtamoottorin toimintaperiaate

Harjaton tasavirtamoottori on tyypillinen mekatroniikkatuote, joka koostuu moottorin rungosta ja ohjaimesta. Sähkömoottorin staattorikäämitys tehdään usein kolmivaiheiseksi symmetriseksi tähtiliitokseksi, joka on hyvin samanlainen kuin kolmivaiheinen asynkroninen moottori. Sähkömoottorin roottori on kiinnitetty magnetoidulla kestomagneetilla ja moottorin roottorin napaisuuden havaitsemiseksi moottorin sisään asennetaan asentoanturi. Kuljettaja koostuu tehoelektroniikkalaitteista ja integroiduista piireistä, ja sen tehtävänä on vastaanottaa moottorin käynnistys-, pysäytys- ja jarrutussignaalit moottorin käynnistyksen, pysäytyksen ja jarrutuksen ohjaamiseksi; Vastaanottaa asentoanturin signaaleja sekä myötä- ja taaksepäin signaaleja jokaisen tehotransistorin päälle/pois ohjaamiseksi invertterisillassa, mikä tuottaa jatkuvaa vääntömomenttia; Vastaanota nopeuskomentoja ja nopeuden palautesignaaleja nopeuden ohjaamiseksi ja säätämiseksi; Tarjoa suojaus ja näyttö jne.
DC-moottoreilla on nopea vaste, suuri käynnistysmomentti ja kyky tarjota nimellisvääntömomentti nollanopeuksista nimellisnopeuteen. Tasavirtamoottoreiden edut ovat kuitenkin myös niiden haittoja, sillä vakiovääntömomentin muodostamiseksi nimelliskuormituksella ankkurin ja roottorin magneettikentät on pidettävä vakiona 90 asteen kulmassa, mikä edellyttää hiiliharjojen ja kommutaattorien käyttöä. Hiiliharjat ja kommutaattorit synnyttävät kipinöitä ja väriainetta moottorin pyöriessä, mikä paitsi vahingoita komponentteja, myös rajoittaa niiden käyttöä. AC-moottoreissa ei ole hiiliharjoja tai kommutaattoreita, jotka ovat huoltovapaita, kestäviä ja laajalti käytettyjä. Kuitenkin, jotta saavutettaisiin ominaisuuksiltaan tasavirtamoottoreita vastaava suorituskyky, tarvitaan monimutkaisia ​​ohjaustekniikoita. Nykyään puolijohteiden nopean kehityksen myötä tehokomponenttien kytkentätaajuus on paljon nopeampi, mikä parantaa käyttömoottoreiden suorituskykyä. Mikroprosessori on myös tulossa nopeammaksi ja nopeammaksi, mikä voi sijoittaa AC-moottorin ohjauksen pyörivään kaksiakseliseen suorakulmaiseen koordinaattijärjestelmään, ohjata oikein AC-moottorin nykyisiä komponentteja kahdella akselilla ja saavuttaa samanlaisen tasavirtamoottorin ohjauksen ja niillä on sama suorituskykyä DC-moottorina.
Lisäksi monet mikroprosessorit ovat sisällyttäneet siruihinsa tarvittavat toiminnot moottoreiden ohjaamiseen, ja niiden tilavuus pienenee koko ajan; Esimerkkejä ovat analogia-digitaalimuuntimet (ADC), pulssinleveysmodulaattorit (PWM) jne. DC-harjaton moottori on sovellus, joka ohjaa elektronisesti AC-moottoreiden kommutointia saadakseen samanlaiset ominaisuudet kuin tasavirtamoottoreilla ilman, että DC-moottorin mekanismeja puuttuu.