Servo drives, muturi, u l-apparati li jikkontrollawhom jirrappreżentaw opportunità ta 'tkabbir sostenibbli, immexxija minn innovazzjonijiet f'sistemi tal-karozzi u industrijali u avvanzi fit-teknoloġija tal-produzzjoni. L-industriji tal-karozzi u tat-trasport huma mistennija li jammontaw għall-akbar sehem ta 'servo muturi u jmexxu l-bejgħ sal-2022 sal-2022. Id-domanda għal drajvs, kontrolluri u servo muturi tibqa' b'saħħitha biex tgħin lill-kumpaniji jtejbu l-effiċjenza f'ambjenti industrijali.
Ir-rekwiżiti u t-teknoloġiji tal-gwida u t-torque tal-veloċità / tat-torque jvarjaw skont it-tip tal-mutur, li jvarjaw minn kontroll sempliċi tal-vultaġġ u l-kurrent għal muturi DC u muturi ta 'skop ġenerali għall-użu ta' inverters għal muturi AC, bidla ta 'feedback ta' fażijiet differenti f'muturi bla brushes, u kumplessi Circuitry Diġitali Stepper Motor Drives. Anke għal muturi analogi tradizzjonali bħal muturi ta 'induzzjoni u tipi ta' riluttanza qalbu, it-teknoloġija analoga tradizzjonali tal-lum hija akkumpanjata minn metodi ta 'kontroll diġitali dejjem aktar sofistikati li jippermettu li s-soluzzjonijiet jiġu implimentati bi prezz baxx. L-użu ta 'apparati mikroelettroniċi jippermetti veloċità, pożizzjoni u kontroll tat-torque aħjar, kif ukoll effiċjenza ogħla.
Figura 1: Kontroll tal-Mutur IC Block Dijagramma (Immaġni: Maxim Integrated)
Iċ-ċirkwiti tal-kontroll tal-mutur għandhom jixgħelu u jintefgħu malajr il-kurrent fil-kolji tal-mutur filwaqt li jimminimizzaw it-telf tal-bidla jew tal-konduzzjoni. Kemm MOSFETs kif ukoll transistors bipolari tal-bieb iżolati (IGBTs) jissodisfaw il-bżonnijiet tal-kontroll tal-mutur f'varjetà ta 'applikazzjonijiet. Dawn l-apparati ta 'kontroll elettriċi għandhom funzjonijiet u attributi simili, u hemm duplikazzjoni fid-disinn intern tagħhom. F'ħafna mill-applikazzjonijiet, huma użati f'konfigurazzjoni H-Bridge biex jikkontrollaw it-triq kurrenti għal żewġ kolji tal-mutur jew aktar. Dan jippermetti kontroll sħiħ fuq il-veloċità u d-direzzjoni tal-mutur (Figura 1).
Ħarsa ġenerali tal-mutur
Kull proġett ta 'disinn li jinkludi l-ħtieġa ta' mutur jew sewqan mekkaniku għandu jevalwa jekk tużax disinn ta 'kurrent kontinwu jew stepper jew mutur servo. F'mutur kontinwu, kalamiti permanenti jew koljaturi jintużaw biex joħolqu kamp manjetiku statiku fl-istator. Ir-rotor jikkonsisti minn kolji fejn il-kurrent jidħol minn xkupilji tal-grafita ppressati ġo manifold fuq xaft li jdur. Il-kurrent jiċċirkola permezz ta ’koljaturi suċċessivi biex tinżamm rotazzjoni.
Muturi AC jistgħu jkunu sinkroniċi jew mhux sinkroniċi. Fil-muturi mhux sinkroniċi (magħrufa wkoll bħala muturi ta 'induzzjoni), il-koljaturi tal-istator huma rranġati biex jiffurmaw distribuzzjoni bejn wieħed u ieħor sinusojdali. Muturi sinkroniċi jinkludu muturi bla brushes DC u AC kif ukoll muturi ta 'riluttanza mixgħula u muturi mħaddma minn sorsi ta' vultaġġ sinusojdali.
Fil-muturi bla brushes, ir-rotor għandu kalamiti permanenti u l-koljaturi li jinsabu fl-istator huma mmexxija mill-elettronika tal-kontroll fis-sekwenza xierqa. Mutur DC bla brushes huwa mmexxi minn sekwenza ta 'bidla kontinwa ta' sinjal fuq koljaturi ta 'stator differenti. Muturi AC bla xkupilji jistgħu jsiru bħala muturi AC sinkroniċi b'kalamiti permanenti; F'dan il-każ huma mmexxija minn sinjali sinusojdali. In-nuqqas ta 'xkupilji żżid l-effiċjenza billi telimina sorsi ta' frizzjoni. In-nuqqas ta 'partijiet mekkaniċi fuq l-iswiċċijiet jippermetti li jinkisbu veloċitajiet ta' rotazzjoni ogħla.
Muturi stepper huma muturi sinkroniċi bla brushes mħaddma minn DC. Ir-rotor jibqa 'wieqaf f'pożizzjoni speċifika. Muturi stepper jistgħu jduru b'mod preċiż ix-xaft tar-rotor ftit gradi mingħajr ma jużaw sensuri biex jindividwaw il-pożizzjoni angolari.
Parametri ewlenin
Bħal fil-biċċa l-kbira tal-komponenti elettroniċi, numru ta 'parametri ewlenin u speċifiċi tal-prestazzjoni jiddeterminaw il-korrispondenza inizjali bejn l-apparat u l-applikazzjoni. Il-parametri ewlenin għall-apparati tal-kontroll tal-mutur huma l-valuri tal-ġestjoni tal-kurrent u tal-vultaġġ, billi dawn jiddeterminaw jekk komponent partikolari jistax jappoġġja r-rekwiżiti tat-tagħbija tal-mutur.
Għall-MOSFETS, il-parametri ewlenin li jmiss huma r-reżistenza attiva (RDS (ON)) u l-kapaċitanza tal-bieb. Ir-reżistenza aktar baxxa tnaqqas it-telf tar-reżistenza u l-waqgħa tal-vultaġġ matul l-istat ON, li tnaqqas it-tagħbija dissipattiva u ttejjeb l-effiċjenza. Il-kapaċità tal-bieb tiddetermina l-frekwenza u l-veloċità tal-kurrent meħtieġa biex tippermetti u tiddiżattiva kompletament il-bieb fil-ħin ta 'transizzjoni mixtieq (veloċità tal-bidla). Għall-IGBTs, il-parametru kritiku li jmiss huwa l-waqgħa tal-vultaġġ (VDROP), li hija s-somma tal-kontribuzzjonijiet mid-dijodi u l-mosfets interni li jgħaddu mill-junction PN. Il-livelli tat-temperatura u tal-kurrent jaffettwaw il-parametri RDS (ON) u VDROP.
B'mod ġenerali, il-MOSFETs joffru veloċitajiet ta 'bidla ogħla (f'MHz) u kurrenti tal-quċċata ogħla. L-IGBTs joffru valuri kurrenti madwar 10 A u huma robusti, iżda għandhom veloċitajiet ta 'bidla aktar bil-mod. Għal applikazzjonijiet ta 'kontroll tal-mutur, ir-regola bażika hija li l-MOSFETs huma għażla aħjar għal vultaġġ aktar baxx u kurrent u frekwenza ta' bidla ogħla, filwaqt li l-IGBTs huma għażla aħjar għal vultaġġ / kurrent ogħla u frekwenza baxxa.