หลักการควบคุมมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน

หลักการควบคุมของมอเตอร์กระแสตรงแบบไม่มีแปรงถ่านเพื่อให้มอเตอร์หมุนได้ ส่วนควบคุมจะต้องกำหนดตำแหน่งของโรเตอร์ของมอเตอร์ที่เซ็นเซอร์ฮอลล์ตรวจจับได้ก่อน จากนั้นจึงตัดสินใจเปิด (หรือปิด) กำลังไฟฟ้าในอินเวอร์เตอร์ ตามขดลวดของสเตเตอร์ ลำดับของทรานซิสเตอร์ AH, BH, CH ในอินเวอร์เตอร์ (เรียกว่าทรานซิสเตอร์กำลังต้นแขน) และ AL, BL, CL (เหล่านี้เรียกว่าทรานซิสเตอร์กำลังแขนส่วนล่าง) ทำให้กระแสไหลผ่านขดลวดมอเตอร์ตามลำดับ ผลิตไปข้างหน้า (หรือย้อนกลับ) ) หมุนสนามแม่เหล็กและโต้ตอบกับแม่เหล็กของโรเตอร์เพื่อให้มอเตอร์หมุนตามเข็มนาฬิกา/ทวนเข็มนาฬิกา เมื่อโรเตอร์ของมอเตอร์หมุนไปยังตำแหน่งที่ฮอลล์เซนเซอร์ตรวจจับสัญญาณอีกกลุ่มหนึ่ง ชุดควบคุมจะเปิดทรานซิสเตอร์กำลังกลุ่มถัดไป เพื่อให้มอเตอร์หมุนเวียนสามารถหมุนต่อไปในทิศทางเดียวกันได้จนกว่าชุดควบคุมจะตัดสินใจ ปิดไฟหากโรเตอร์มอเตอร์หยุดทำงาน ทรานซิสเตอร์ (หรือเปิดเฉพาะทรานซิสเตอร์กำลังแขนส่วนล่าง); หากจะหมุนโรเตอร์ของมอเตอร์ ลำดับการเปิดการทำงานของทรานซิสเตอร์กำลังจะกลับด้าน

โดยทั่วไปวิธีการเปิดของทรานซิสเตอร์กำลังจะเป็นดังนี้: AH, BL group → AH, CL group → BH, CL group → BH, AL group → CH, AL group → CH, BL group แต่ต้องไม่เปิดเป็น AH, AL หรือ BH, BL หรือ CH, CL นอกจากนี้ เนื่องจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จะมีเวลาตอบสนองของสวิตช์เสมอ ดังนั้นควรคำนึงถึงเวลาตอบสนองของทรานซิสเตอร์กำลังเมื่อปิดและเปิดสวิตช์ทรานซิสเตอร์กำลัง มิฉะนั้นเมื่อแขนท่อนบน (หรือแขนท่อนล่าง) ไม่ได้ปิดสนิท แขนท่อนล่าง (หรือต้นแขน) ได้เปิดทำงานแล้ว ส่งผลให้แขนท่อนบนและท่อนล่างเกิดการลัดวงจรและทรานซิสเตอร์กำลังไหม้หมด .

เมื่อมอเตอร์หมุน หน่วยควบคุมจะเปรียบเทียบคำสั่ง (Command) ซึ่งประกอบด้วยความเร็วที่ผู้ขับขี่กำหนดและอัตราการเร่ง/ลดความเร็วด้วยความเร็วของการเปลี่ยนแปลงสัญญาณเซ็นเซอร์ฮอลล์ (หรือคำนวณโดยซอฟต์แวร์) แล้วจึงตัดสินใจ กลุ่มถัดไป ( AH, BL หรือ AH, CL หรือ BH, CL หรือ ...) สวิตช์เปิดอยู่และเปิดนานแค่ไหน ถ้าความเร็วไม่พอก็จะยาวและถ้าความเร็วสูงเกินไปก็จะสั้นลง งานส่วนนี้ทำโดย PWM PWM เป็นวิธีกำหนดความเร็วของมอเตอร์ว่าเร็วหรือช้า วิธีสร้าง PWM ดังกล่าวเป็นแกนหลักของการควบคุมความเร็วที่แม่นยำยิ่งขึ้น

การควบคุมความเร็วของความเร็วในการหมุนสูงต้องพิจารณาว่าความละเอียดนาฬิกาของระบบเพียงพอที่จะเข้าใจเวลาในการประมวลผลคำแนะนำซอฟต์แวร์หรือไม่ นอกจากนี้ วิธีการเข้าถึงข้อมูลเพื่อเปลี่ยนสัญญาณเซ็นเซอร์ฮอลล์ยังส่งผลต่อประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ และความถูกต้องและประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ของการตัดสินด้วย สำหรับการควบคุมความเร็วต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสตาร์ทด้วยความเร็วต่ำ การเปลี่ยนสัญญาณเซ็นเซอร์ฮอลล์ที่ส่งกลับจะช้าลง มันสำคัญมากที่จะต้องใช้วิธีสัญญาณ ประมวลผลเวลา และกำหนดค่าพารามิเตอร์ควบคุมอย่างเหมาะสมตามลักษณะของมอเตอร์ หรือการเปลี่ยนแปลงความเร็วกลับขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของตัวเข้ารหัส เพื่อให้ความละเอียดของสัญญาณเพิ่มขึ้นเพื่อการควบคุมที่ดีขึ้น มอเตอร์ทำงานได้อย่างราบรื่นและตอบสนองได้ดี และความเหมาะสมของการควบคุม PID ไม่สามารถละเลยได้ ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านเป็นตัวควบคุมแบบวงปิด ดังนั้นสัญญาณป้อนกลับจึงเทียบเท่ากับการบอกหน่วยควบคุมว่าความเร็วของมอเตอร์จากความเร็วเป้าหมายนั้นไกลแค่ไหน ซึ่งเป็นข้อผิดพลาด (ข้อผิดพลาด) เมื่อทราบข้อผิดพลาดจึงจำเป็นต้องชดเชย และวิธีการคือการควบคุมทางวิศวกรรมแบบเดิม เช่น การควบคุม PID อย่างไรก็ตาม สถานะและสภาพแวดล้อมของการควบคุมนั้นซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงได้จริง หากการควบคุมต้องแข็งแกร่งและทนทาน ปัจจัยที่ต้องพิจารณาอาจไม่สามารถเข้าใจได้โดยการควบคุมทางวิศวกรรมแบบเดิม ดังนั้นการควบคุมแบบคลุมเครือ ระบบผู้เชี่ยวชาญ และโครงข่ายประสาทเทียมจะถูกรวมเป็นทฤษฎีสำคัญที่ชาญฉลาดของการควบคุม PID