Dokładniejsze BLDC bez tranzystorów hamowania

Dokładniejsze BLDC

Honeywell Sensing and Control opracował nową technologię czujników dla bezszczotkowych silników prądu stałego (BLDC), która eliminuje potrzebę korzystania z tranzystorów hamowania, czyli popularnych chopperów. Firma twierdzi, że prowadzi to do szybszych czasów reakcji, zwiększonej dokładności i zminimalizowania zakłóceń elektrycznych, bez konieczności dodatkowego filtrowania.

Sercem nowej technologii jest poczwórny czujnik Halla i specjalne oprogramowanie, które pozwala mu pracować w szerokim zakresie temperatur. Pomysł Honeywella może znaleźć odbiorców w wielu branżach - szczególnie tam, gdzie wymagane jest wydajne i ciche działanie – na przykład w robotyce, urządzeniach HVAC oraz sprzęcie gospodarstwa domowego.

Elektronicznie komutowane silniki BLDC zdobywają coraz większą popularność ze względu na ich wyższą wydajność w porównaniu do tych, które wykorzystują mechaniczne komutację. Jednak projektanci silników BLDC muszą korzystać z tranzystorów hamowania, by móc pracować w szerokim zakresie temperatur. Nowa technologia niweluje wady stabilizacji napięcia za pomocą tranzystora hamowania oraz zmniejsza poziom niepożądanych jitterów.

Czujniki Halla mierzą zmiany w polu magnetycznym i przekazują informację o położeniu wału silnika do sterownika, który określa, kiedy przepuścić prąd przez uzwojenie silnika, aby magnesy mogły obrócić się w odpowiednim kierunku. W celu uzyskania optymalnej wydajności, pozycja rotora musi być mierzona tak dokładnie, jak to tylko możliwe. Jednak im dłużej trwa odpowiedź czujnika na zmiany w polu magnetycznym, tym mniej dokładny jest pomiar, a co za tym idzie sprawność silnika.

Stabilizacja za pomocą tranzystora hamowania wymaga ciągłego uśredniania indukowanego napięcia na czujnikach Halla do określenia sygnału wyjściowego. To spowalnia jego przełączanie i może generować błędy, podczas wysokoobrotowej pracy silnika.

Czujniki Halla w układzie quad mierzą napięcie w czterech kierunkach, co sprawia, że są mniej podatne na błędy wywołane jego zmianą niż pojedyncze lub podwójne urządzenia wykorzystujące efekt Halla w kombinacji z tranzystorem hamowania.

Honeywell przetestowała nowe czujniki w porównaniu z wieloma tradycyjnymi chopperami, wykazując znaczne zwiększenie czułości. Czasy reakcji zwiększyły się nawet o 20μs.

(rr)