Summary:...
In een borstelloze gelijkstroommotor zijn permanente magneten ingebed in de rotor en heeft de stator wikkelingen die worden opgewekt door een externe stroom om magnetische polen te genereren. Borstelloze motoren gebruiken elektronische commutatie om de schakelvolgorde van de statorspoelen te bepalen, en borstelloze gelijkstroommotoren kunnen worden aangedreven door trapeziumvormige of sinusvormige commutatie. Trapeziumvormige commutatie is een eenvoudige methode, maar produceert bij elke commutatiestap, vooral bij lage snelheid, koppelschommelingen. Sinusoïdale commutatie wordt vaak gebruikt omdat het koppelschommelingen elimineert en zorgt voor een soepele beweging, maar het creëert een andere uitdaging: fasevertraging.
Sinusvormige commutatie voorziet elke motorwikkeling van een stroom die sinusvormig verandert als de motor draait. Om het maximale koppel te produceren (en ook koppelschommelingen te elimineren), moet de verzameling van wikkelstromen een vector produceren waarvan de grootte constant is en orthogonaal op het magnetische veld van de rotor.
Echter, naarmate het toerental van de motor toeneemt, begint ook de frequentie van het sinusvormige signaal toe te nemen. Back EMF, om het vereiste koppel te verkrijgen, maar ook om de amplitude en frequentie te vergroten, moet de motor dit overwinnen. Omdat de motorcontroller - PI-controller - een beperkte bandbreedte heeft en overeenkomstig is. Daarom is het erg moeilijk om het sinusoïdale stuursignaal en de verhoogde tegen-EMF van de klant te volgen. Het resultaat is dat er een faseverschil is tussen de statorstroomvector en het magnetische veld van de rotor.
Wanneer een spoel roteert ten opzichte van een magnetisch veld, wordt een elektromotorische kracht (spanning) opgewekt. In een motor wordt deze kracht terug elektromotorische kracht genoemd. Omdat het reageert met de aandrijfspanning en de stroom door de motor vermindert.
Als de stator en het huidige magnetische veld niet meer orthogonaal zijn, zal er onder een bepaalde stroom minder koppel worden geproduceerd. Met andere woorden, om een bepaald koppel te behouden, moet de stroom worden verhoogd. Daarom zal de efficiëntie worden verminderd.
Een andere besturingsmethode, Field Oriented Control (FOC) genaamd, kan fasevertraging elimineren. Bij veldgeoriënteerde besturing (ook bekend als vectorbesturing), wordt de huidige vector - of het nu om grootte of richting gaat - bestuurd in de richting van de rotor, in plaats van te worden bestuurd door een sinusgolf. Dit elimineert het faseverschil tussen de statorstroomvector en het magnetische veld van de rotor
EN
