DSCN0440 (Large)

4. I. Wtaiciwołń i zastosowanie «JBN BIDC

Silnik 2-fazowy BLDC - zasada dziafania

Zasadę działania i uproszczony schemat sterowania silnika 2-fazowego przedstawiono na rysunku 4.1. Elementy oznaczone symbolami HI i H2 to czujniki Halla -scalone czujniki pola magnetycznego. Typowy czujnik Halla stosowany w silnikach to element 3-końcówkowy (+_f - i wyjście) w obudowie zbliżonej do tranzystorów małej mocy. Pod wpływem pola magnetycznego o określonej biegunowości wyjście czujnika zmienia stan w momencie przekroczenia progowej wartości natężenia pola. Czujniki Halla produkuje wiele firm, m.in. Allegro (A3240. A3280. A314I). Texas (TLE4905, TLE4945), Everlight (HI300). Produkowane są także czujniki bipolarne. mające dwa wyjścia S i N (lub + i -). Sygnał pojawia się na odpowiednim wyjściu w zależności od biegunowości pola magnetycznego.

W układzie z rysunku 4.1 dwa czujniki Halla powodują przepływ prądu przez uzwojenia A lub B w zależności od położenia kątowego wirnika. Pole magnetyczne cewek oddziałuje z polem magnesu czego efektem jest obrót wirnika. Analizując działanie układu łatwo zauważyć, że moment obrotowy jest maksymalny w momencie poziomego ustawienia osi magnetycznej wirnika (jak na tysunku) natomiast po obróceniu wirnika

0    90° moment obrotowy wynosi zero. Konsekwencją tego faktu jest niemożliwość uruchomienia silnika przy niektórych położeniach wirnika. Można sobie z tym poradzić poprzez podział uzwojeń na pasma ułożone naprzemiennie lub zwiększając liczbę biegunów magnetycznych wirnika. Przykład takiej konstrukcji pokazano na rysunku 4.2 - każde uzwojenie jest podzielone na 4 pasma a wirnik ma 4 bieguny. Symbole „+"

1    oznaczają kierunki uzwojeń, sekcje A1+, A2+, AI-, A2- są połączone szeregowo (analogicznie dla uzwojenia B). W tak skonstruowanym silniku zmiany momentu obrotowego w funkcji kąta obrotu są mniejsze, ale nadal dokuczliwe.

Odpowiednio rozbudowany układ z rysunku 4.1 jest powszechnie stosowany w miniaturowych wentylatorach, używanych do chłodzenia urządzeń elektronicznych. Ze względu na brak generatora ustalającego prędkość obrotową, można zmieniać obroty takich wentylatorów poprzez zmianę napięcia zasilania (w zakresie 50... 120% prędkości znamionowej). Niestety przy takim sterowaniu moment obrotowy maleje

Vcc

tys. 4.1. Uproszczony schemat sterownika 2-fazowego silnika BLDC