브러시리스 DC 모터 제어의 원리

제목 : 브러시리스 DC 모터 제어 원리

소개 : 모터 제어 영역에서 모터의 회전과 속도를 정확하게 조절하는 능력이 가장 중요합니다. 이 제어는 ESCS (Electronic Speed ​​Controllers)라고도하는 모터 드라이브 시스템에 의해 촉진됩니다. ESC는 쌍을 이루는 모터의 유형에 따라 브러시 및 브러시리스 유형으로 분류됩니다.

브러시 된 DC 모터는 로터 주위에 코일이 감겨있는 고정 영구 자석을 특징으로합니다. 회전은 브러시 및 정류기 접촉을 통해 자기장 방향을 간헐적으로 변경함으로써 달성됩니다. 대조적으로, 브러시리스 DC 모터에는 브러시와 통근자가 부족합니다. 그들의 로터는 영구 자석으로 구성된 반면 코일은 고정 상태로 유지됩니다. 브러시리스 DC 모터에서 회전을 가능하게하려면 전자 속도 컨트롤러가 고정 코일 내에서 전류 방향을 지속적으로 변경하여 코일과 영구 자석 사이의 반발을 보장하여 회전을 유지해야합니다.

브러시드 모터는 전원을 직접 공급하여 ESC없이 작동 할 수 있지만 속도 제어가 부족합니다. 반면에 브러시리스 DC 모터는 작동을 위해 ESC가 필요합니다. ESC는 DC 전원을 3 상 AC 전원으로 변환하여 브러시리스 DC 모터를 구동합니다.

초기 ESC는 주로 브러시드 모터 컨트롤을 특징으로합니다. 브러시드와 브러시리스 ESC의 차이점은 각각의 모터 유형과의 호환성에 있습니다. 브러시 된 모터는 카본 브러시를 사용하여 로터가 자기 블록으로 구성되고 고정자는 고정 상태로 유지되는 브러시리스 모터와 구별됩니다. 브러시 및 브러시리스 ESC의 명명법은 이러한 모터 차이에서 파생됩니다. 기술적 인 용어로 브러시 된 ESCS 출력 DC 전원, 브러시리스 ESC는 3 상 AC 전력을 출력합니다. 양수 및 음수 단자가있는 배터리에서 발견되는 DC 전원은 AC 전력과 대조되며, 이는 단일 와이어를 따라 양수와 음수 사이에서 진동합니다. 이러한 차이점을 이해하면 3 상 AC 전력 및 DC 전력을 이해하기위한 기초가됩니다.

브러시리스 ESC는 DC 입력을 받고, 필터링 커패시터로 전압을 안정화하고, 전원을 ESC (ESC)의 배터리 제거기 회로 (BEC) 용으로, 다른 하나는 MOSFET 사용을위한 두 가지 분기로 나뉩니다. 활성화시 ESC의 마이크로 컨트롤러는 MOSFET 진동을 시작하여 브러시리스 모터 작동의 특징적인 사운드를 생성합니다. 일부 ESC는 스로틀 캘리브레이션 기능을 특징으로하여 대기 모드에 들어가기 전에 적절한 스로틀 위치를 보장합니다. ESC 내의 마이크로 컨트롤러는 PWM 신호에 따라 전압 출력, 주파수 및 구동 방향을 조정하여 운동 속도 및 방향을 제어합니다. 모터 작동 중에 ESC 내의 3 개의 MOSFET 세트는 탠덤에서 8000Hz의 주파수를 생성하여 산업용 모터 응용 분야에 사용되는 인버터 또는 속도 컨트롤러를 효과적으로 모방합니다.

브러시리스 ESC는 리튬 배터리로 일반적으로 공급되는 DC 입력이 필요합니다. 그들의 출력은 모터를 직접 구동 할 수있는 3 상 AC 전력으로 구성됩니다. 쿼드 콥터와 같은 항공 모델의 경우 PWM 제어를위한 3 개의 신호 입력 라인이있는 특수 ESC가 필수적입니다. 쿼드 콥터는 상호 회전 경향에 대응하기 위해 교차 구성으로 배열 된 4 개의 프로펠러를 특징으로합니다. 각 프로펠러의 작은 직경은 관성 원심력을 집중시키는 전통적인 로터 크래프트 프로펠러와 달리 원심 분리 힘을 분산시킨다. 결과적으로 쿼드 콥터는 태도 변화에 대한 빠른 반응을 위해 고속 ESC를 필요로합니다. 약 50Hz 업데이트 속도를 갖는 기존의 PPM ESC는 쿼드 콥터 비행 제어에 필요한 신속한 조정에 부적절하기 때문입니다.

결론 : 브러시리스 DC 모터 제어의 원리는 전자 속도 컨트롤러를 사용하여 DC 전원을 브러시리스 모터를 구동하기 위해 3 상 AC 전력으로 변환하는 것입니다. 스로틀 보정에서 PWM 신호 처리에 이르기까지 ESC 작동의 복잡한 이해를 이해하는 것은 쿼드 콥터와 같은 항공 모델을 포함한 다양한 응용 분야에서 모터 성능을 최적화하는 데 중요합니다. 고속 통신 인터페이스를 갖춘 특수 ESC는 안정적인 비행 역학 및 빠른 응답 기능을 보장하는 데 중요한 역할을하여 현대 모터 제어 시스템에서 필수 구성 요소를 제공합니다.