DSCN0444 (Large)

4. /. Właściwości i zastosowanie silników BLDC 55

Tab. 4.1. Sekwencje sterowania silnikami 3-tazowymi

I Faza obrotu	Sterowanie untpotanw T1T2T3			n	T2	73	T4	75	H
1	1	0	0	i	0	0	1	0	^0 I
2	0	1	0	1	0	0	0	0	11
3	0	0	1	0	0	1	0	0	1
4	1	0	0	0	1	1	0	0	0
5	0	1	0	0	1	0	0	1	0
6	0	0	1	0	0	0	1	1	0

Sterowanie silnika BLDC można sprowadzić do cyklicznego podawania na wejścia tranzystorów wykonawczych określonych sekwencji bitowych. W przypadku sterowania unipolarnego sekwencja składa się z trzech wartości, a dla sterowania bipolarnego - z sześciu. W tablicy 4.1 podano sekwencje bitowe dla obu sposobów sterowania. Stan „1” odpowiada nasyceniu, a stan „0” - zatkaniu odpowiedniego tranzystora. Wykonanie sekwencji 6 kroków powoduje jeden pełny obrót wirnika (przy sterowaniu unipolarnym następuje 2-krotne powtórzenie tej samej sekwencji).

Zmiany momentu obrotowego w funkcji kąta obrotu są w silniku trójfazowym niewielkie, można je jeszcze bardziej zredukować stosując impulsy prądowe o kształcie trapezowym. W celu uzyskania idealnie stałego momentu obrotowego należy zapewnić sinusoidalny przebieg prądu w uzwojeniach, ale wtedy trudno już mówić o silniku prądu stałego (w napędach przemysłowych często stosuje się 3-fazowe silniki prądu zmiennego z wirującym magnesem). Sterowanie sinusoidalne spotyka się także w napędach dyskowych i magnetowidach - pozwala to uzyskać idealnie równomierną pracę silnika.

4.    Silniki BLDC z wirnikiem wewnętrznym i zewnętrznym

Zarówno silniki bezszczotkowe 2-fazowe, jak i 3-fazowe mogą mieć różne konstrukcje wirnika. Silnik z wirnikiem wewnętrznym ma budowę „klasyczną”, tzn. wirnik w kształcie walca jest umieszczony wewnątrz stojana z uzwojeniami. W silniku z wirnikiem zewnętrznym magnetyczny wirnik ma kształt kubka i obraca się wokół nieruchomego stojana. Silnik z wirnikiem zewnętrznym ma większy moment obrotowy, ale i większą bezwładność wirnika, co ogranicza jego zastosowanie, gdy wymagane jest bardzo szybkie rozpędzanie i hamowanie silnika. Jednak duża bezwładność wirnika może być zaletą - ułatwia precyzyjną stabilizację prędkości obrotowej w przypadku wahań obciążenia (np. przesuw taśmy w magnetowidzie). Poza tym wirnik zewnętrzny jest mniej podatny na drgania przy dużych prędkościach obrotowych - maksymalne obroty (bez stosowania dodatkowej stabilizacji wirnika) wynoszą ok. 15000 obr/min dla wirnika wewnętrznego i ponad 30000 obr/min dla zewnętrznego.

5.    Silniki BLDC i krokowe - porównanie

Czytelnicy zaznajomieni z silnikami krokowymi zapewne zauważą podobieństwa między silnikami BLDC i krokowymi. Rzeczywiście - można by przyjąć, że silniki BLDC są pewną podgrupą silników krokowych o kroku 180° lub 120°, także niektóre scalone sterowniki mogą być stosowane do obu typów silników. Jednak