Trumpai aprašykite, kaip stabdyti bešepetį nuolatinės srovės reduktorių

Bešepetėlio nuolatinės srovės reduktorinio variklio atbulinis stabdymas pasiekiamas keičiant maitinimo šaltinio fazių seką statoriaus apvijose, sukuriant priešingą rotoriaus sukimosi krypčiai elektromagnetinį sukimo momentą, taip pasiekiamas greitas stabdymas. Konkrečios operacijos ir atsargumo priemonės yra šios:

Veikimo principas: bešepetėlyje nuolatinės srovės variklyje naudojamas elektroninis komutatorius (pvz., mikrovaldiklio{0}}valdoma pavaros grandinė), kad aptiktų rotoriaus padėtį ir perjungtų apvijų sroves. Stabdant atbuline eiga, maitinimo šaltinio fazių seka pavaros grandinėje turi būti pakeista, kad statoriaus magnetinio lauko kryptis būtų priešinga rotoriaus sukimosi krypčiai, taip sukuriant stabdymo momentą. Pavyzdžiui, jei apvijos įjungimo seka yra A-B-C, kai variklis sukasi į priekį, ją reikia sureguliuoti į C-B-A (arba lygiavertę atvirkštinės fazės seką), kad būtų galima stabdyti atbuline eiga, verčiant rotorių sulėtinti.

Reikalavimai aparatinei įrangai: reikalinga pavaros grandinė su atvirkštinio maitinimo funkcijomis. Įprasti sprendimai apima:

Tilto grandinė: visa{0}}tilto struktūra, sudaryta iš keturių tranzistorių (pvz., MOSFET arba IGBT), kur fazių sekos pakeitimas pasiekiamas valdant įstrižinių tranzistorių laidumą.

Relės grandinė: perjungia maitinimo šaltinio poliškumą per reles, tinka mažos{0}}kainos arba žemo{1}}dažnio stabdymo scenarijus, tačiau perjungimo greitis yra lėtas.

Specialus tvarkyklės lustas: kai kurie integruoti tvarkyklės lustai (pvz., tam tikri bešepetėlių variklio tvarkyklės IC) turi{0}}atbulinės eigos stabdymo funkciją, kurią galima įdiegti naudojant konfigūracijos registrus.

Valdymo srautas:

Stabdžių paleidiklis: kai aptinkamas stabdymo poreikis (pvz., greičio komandos pasikeitimas arba išorinis signalas), mikrovaldiklis arba valdiklis duoda atbulinio stabdymo komandą.

Fazių sekos keitimas: pavaros grandinė perjungia apvijų maitinimo seką, todėl statoriaus magnetinio lauko kryptis yra priešinga rotoriaus sukimosi krypčiai.

Greičio stebėjimas: variklio greitis stebimas realiu laiku naudojant greičio jutiklius (pvz., Holo efekto jutiklius arba kodavimo įrenginius).

Maitinimo-Išjungimo laikas: kai greitis nukrenta iki 0 (arba arti 0), maitinimas nedelsiant nutraukiamas, kad variklis neapsisuktų. Jei jutiklis neįdiegtas, greičiui įvertinti reikalingas adaptyvus valdymo algoritmas, tačiau tikslumas mažas.

Pagrindinės pastabos:

Stabdymo laiko valdymas: Atbulinės eigos stabdymo laiką reikia dinamiškai reguliuoti pagal apkrovos charakteristikas. Esant nedidelėms apkrovoms stabdymas vyksta greičiau, o esant didelėms apkrovoms gali prireikti ilgesnio stabdymo laiko, tačiau per didelis stabdymas atbuline eiga gali perkaisti arba sugadinti variklį.

Srovės apribojimas: atvirkštinė jungtis sukuria didelę atgalinę elektrovaros jėgą ir srovę, todėl pavaros grandinėje reikalinga srovės{0}}ribojimo apsauga (pvz., srovės atrankos rezistorius + lygintuvas), kad būtų išvengta tranzistoriaus arba variklio apvijų perkrovos.

Pritaikymas apkrovai: skirtingos apkrovos (pvz., pastovus sukimo momentas, kintamas sukimo momentas) labai veikia stabdymo laiką. Rekomenduojama eksperimentiškai kalibruoti stabdymo parametrus esant skirtingoms apkrovoms arba optimizuoti stabdymo procesą naudojant adaptyvaus valdymo algoritmus (pvz., neryškų PID).

Atbulinės eigos paleidimo rizika: jei maitinimas neatjungiamas laiku, variklis gali užsivesti atbuline eiga. Saugus stabdymas turi būti užtikrinamas naudojant aparatinę įrangą (nulinio-greičio aptikimo grandinę) arba programinę įrangą (greičio slenksčio vertinimą).

Tipiški taikymo scenarijai: Atbulinės eigos stabdymas tinka scenarijus, kai reikia greitai sustoti, pvz., roboto jungties padėties nustatymas, konvejerio juostos avarinis stabdymas ir elektromobilio lėtėjimas. Jo privalumas yra greitas stabdymas, tačiau trūkumas yra tai, kad energija negali būti atgauta (visa sunaudojama kaip šiluma), o tai kelia didelius reikalavimus pavaros grandinei ir variklio aušinimui.

Optimizavimo pasiūlymai:

Įdiekite greičio jutiklį (pvz., kodavimo įrenginį), kad pagerintumėte stabdymo tikslumą.

Pridėkite stabdymo rezistorių prie pavaros grandinės, kad sunaudotų regeneracinę energiją stabdant atbuline eiga ir sumažintumėte maitinimo naštą.

Taikant aukšto-dažnio stabdymo scenarijus, šilumos susidarymą galima sumažinti derinant energiją-išsklaidantį stabdymą (pvz., trumpąjį-apvijos jungimą) arba regeneracinį stabdymą (maitinant energiją atgal į maitinimo šaltinį).

Tinkamai suprojektavus pavaros grandinę ir valdymo strategiją, nuolatinės srovės bešepetėlio pavarų dėžės atbulinės eigos stabdymas gali pasiekti efektyvų ir patikimą greitą sustabdymą, tačiau reikia visapusiškai atsižvelgti į apkrovos charakteristikas, techninės įrangos apsaugą ir stabdymo laiko valdymą.