ブラシレスDCモーターの制御原理

ブラシレス DC モーターの制御原理では、モーターを回転させるために、制御部はまずホール センサーに従ってモーター ローターの位置を決定し、次にホール センサーに従ってインバーターの電源を開く (または閉じる) かを決定する必要があります。固定子巻線。インバータ内のトランジスタAH、BH、CH（これを上アームパワートランジスタといいます）とAL、BL、CL（これを下アームパワートランジスタといいます）の順番でモータコイルに電流を流し、順方向 (または逆方向) を生成すると、磁場が回転し、ローターの磁石と相互作用して、モーターが時計回り/反時計回りに回転します。ホールセンサーが別のグループの信号を感知する位置までモーターローターが回転すると、制御ユニットは次のグループのパワートランジスタをオンにし、制御ユニットが決定するまで循環モーターが同じ方向に回転し続けることができるようにします。モーターローターが停止した場合は電源を切ってください。トランジスタ（または下アームのパワートランジスタのみをオン）。モーターのローターを逆にすると、パワー トランジスタのターンオン シーケンスが逆になります。パワートランジスタのオープン方法は基本的にAH、BLグループ→AH、CLグループ→BH、CLグループ→BH、ALグループ→CH、ALグループ→CH、BLグループとなりますが、AHとしてオープンしてはなりません。 AL または BH、BL または CH、CL。また、電子部品にはスイッチの応答時間が常に存在するため、パワートランジスタをオフ/オンする際には、パワートランジスタの応答時間を考慮する必要があります。上アーム（または下アーム）が完全に閉じていない場合、すでに下アーム（または上アーム）がオンしているため、上下アームが短絡してパワートランジスタが焼損します。モーターが回転すると、制御部はドライバーが設定した速度と加減速度からなる指令（Command）とホールセンサー信号の変化速度（またはソフトウェアで計算）を比較し、速度を決定します。次のグループ (AH、BL または AH、CL または BH、CL または…) スイッチがオンになるか、およびそれらがオンになっている時間。速度が足りなければ長くなり、速度が速すぎると短くなります。作業のこの部分は PWM によって行われます。 PWM は、モーターの速度が速いか遅いかを判断する方法です。このようなPWMをどのように生成するかが、より高精度な速度制御を実現するための核心となります。高速回転の速度制御では、システムのクロック分解能がソフトウェア命令の処理時間を把握するのに十分であるかどうかを考慮する必要があります。さらに、ホールセンサー信号の変化に対するデータアクセス方法もプロセッサーの性能と判定の正確さに影響を与えます。リアルタイム。低速速度制御、特に低速起動時においては、戻ってくるホールセンサ信号の変化が遅くなります。モーターの特性に応じて、信号をどのように捉え、タイミングを処理し、制御パラメータの値を適切に設定するかが非常に重要です。または、速度戻りの変更はエンコーダーの変更に基づいているため、信号の分解能が向上して制御が向上します。モーターはスムーズに回転し、応答性も良く、PID 制御の適切性も無視できません。前述したように、ブラシレス DC モーターは閉ループ制御であるため、フィードバック信号は、モーター速度が目標速度からどれだけ離れているか、つまり誤差 (エラー) を制御ユニットに伝えることと同じです。誤差が分かっているので、自然に補償する必要があり、その方法には PID 制御などの伝統的な工学制御が含まれています。しかし、制御の状態や環境は実際には複雑で変化しやすいものです。制御を頑丈で耐久性のあるものにする場合、考慮すべき要素は従来の工学的制御では完全に把握できない可能性があるため、ファジィ制御、エキスパート システム、ニューラル ネットワークもインテリジェントな PID 制御の重要な理論として組み込まれます。