Bürstenloser DC (BLDC) Motor Treiber / Controller
Motortreiber / Controller werden verwendet, um die Bewegung eines Motors und seine Richtung durch entsprechende Stromzufuhr zu steuern. Der Ausgang eines Motortreibers liegt in digitaler Form vor, so dass er PWM (Pulsweitenmodulation) verwendet, um die Geschwindigkeit eines Motors zu steuern. Motortreiber sind im Grunde Stromverstärker, denen Eingangssignale folgen. Sie können auch induktive Lasten wie Relais, Solenoide, Transformatoren usw. ansteuern.
Blockdiagramm des Motortreibers
Typen von DC-Treibern / Steuerungen
Gleichstrommotorantriebe werden nach dem Typ des verwendeten Gleichstrommotors unterschieden. Zu diesen Typen gehören bürstenbehaftete, bürstenlose, Servo-, Linear- und Schwingspulenmotoren.
Bei Bürstenmotoren erfolgt die Kommutierung über physische Kontakte, oft federbelastete Graphitbürsten, die gegen die Kommutierungsleiste vorgespannt sind.
Bürstenlose Motoren kommutieren elektronisch und ohne physischen Bürstenkontakt. Eine gängige Technik für die Positionsrückmeldung zur Steuerung der Kommutierung ist der Einsatz von Hall-Effekt-Sensoren zur Erfassung der Rotorposition. Zu den Kommutierungsoptionen gehören trapezförmige und sinusförmige Antriebssignale für den Motor.
Servomotoren können bürstenbehaftet oder bürstenlos sein und einen internen Sensor für die Positionskontrolle und andere industrielle Automatisierungsanwendungen enthalten. Bei bürstenlosen Motoren erfolgt die Kommutierung der drei Phasen in der Regel trapezförmig oder sinusförmig; der Begriff "DC bürstenlos" bezieht sich häufig auf die trapezförmige Kommutierung eines bürstenlosen Motors mit Hall-Effekt-Sensor-Feedback zur Kommutierungssteuerung.
Linearmotoren erzeugen Kraft nur in Fahrtrichtung. Die Motortechnologie ähnelt der Technologie von Rotationsmotoren, die lediglich linear ausgerichtet sind. Linearmotoren sind zu extrem hohen Geschwindigkeiten, schneller Beschleunigung und genauer Positionierung fähig. Zu den Linearmotortechnologien gehören Drehspul-, Drehmagnet-, AC-Reluktanz-, AC-Synchron-, AC-Induktions- oder Traktionsmotoren, lineare Schrittmotoren, bürstenbehaftete DC-Motoren und bürstenlose DC-Motoren.
Schwingspulenmotoren bestehen aus einer Magnetspule, die sich in einem Magnetfeld befindet. Wenn Strom an die Spule angelegt wird, wird ein elektromagnetischer Fluss erzeugt, der die Spule in Bewegung versetzt. Der Name des Motors leitet sich von seiner Ähnlichkeit mit dem Betrieb von Lautsprechern ab.
Gleichstrommotorantriebe lassen sich auch nach der Art der Steuerfunktionen klassifizieren (z. B. integrierte Bewegungsregler, Antriebe mit variabler Drehzahl, Motordrehzahlregler usw.).
Leistungsspezifikationen
Bei der Suche nach Gleichstrommotorantrieben gibt es eine Vielzahl von Betriebsspezifikationen zu berücksichtigen. Zu den wichtigsten gehören:
- Dauerstrom - der Strom, mit dem der Motor im Dauerbetrieb beaufschlagt wird.
- Eingangsfrequenz - die vom Gerät akzeptierte AC-Eingangsfrequenz.
- Leistung - die Nennausgangsleistung des Antriebsmotorsystems.
- Versorgungsspannung - die Spannung, mit der der Umrichter versorgt wird.
- Betriebstemperatur - die Betriebstemperatur des Netzteils.
Weitere wichtige Merkmale sind die Montagekonfiguration und die zugehörigen Funktionen.
Montage Konfiguration
Die Konfiguration der Antriebsmontage ist wichtig für die Kompatibilität mit dem Motorsystem. Antriebe können je nach Konstruktion auf verschiedene Weise montiert werden, z. B. auf einer Leiterplatte (PCB), einer PC-Platte, einer Tafel, einer DIN-Schiene oder einem Gestell. Andere Antriebe können eigenständige Geräte sein oder von Originalherstellern (OEMs) für den Einbau in bestimmte Produkte entwickelt werden.
Eigenschaften
Gleichstrommotortreiber können auch verschiedene Funktionen enthalten, die für bestimmte Anwendungen wichtig sein können. Dazu gehören:
- Rückspeisung - Methode der Bremsung, bei der der Motor vom Netz getrennt und die vom rotierenden Motor erzeugte Energie in das Netz zurückgespeist wird.
- Programmierbarkeit und Konfiguration - Das Gerät kann mit Routinekonfigurationen und Befehlen für eine größere Funktionalität und Prozesssteuerung programmiert werden.
- Automatischer Neustart - Der Antrieb ist so konzipiert, dass er nach einem Stillstand automatisch wieder anläuft.