Lecteur BLDC sans capteur : Guide des clés

Méta-description :Découvrez comment les moteurs BLDC sans capteur estiment la position du rotor, quand ils surpassent les alternatives basées sur des capteurs et ce qu'il faut vérifier avant de commander.

UNEntraînement moteur BLDC sans capteurcontrôle un moteur à courant continu sans balais sans effet Hall ni retour d'encodeur en estimant la position du rotor à partir des signatures de force contre-électromotrice ou de courant du stator. Cela élimine le coût de nomenclature des capteurs, permet des boîtiers entièrement étanches et simplifie l'assemblage pour une production en grand volume. Le compromis : un fonctionnement fiable démarre généralement au-dessus de 5 à 10 % de la vitesse nominale. Avant d'en sélectionner un, vérifiez votre vitesse de fonctionnement minimale, votre couple de démarrage, votre topologie d'enroulement et si le micrologiciel du variateur prend en charge le nombre de pôles de votre moteur.

Vous examinez les options d'entraînement moteur pour une nouvelle gamme de produits et continuez à tourner autour de la même question : pouvez-vous laisser tomber le capteur de position et laisser le variateur le comprendre ? La réponse détermine le coût unitaire, l'indice IP du boîtier, les modes de défaillance à long terme et la plage de vitesse dans laquelle vous pouvez réellement fonctionner. Choisir le mauvais signifie payer pour des capteurs que vous n'utilisez jamais ou heurter un mur à basse vitesse là où le moteur cale.

La plupart des lecteurs de production utilisent l’une des deux méthodes suivantes.Estimation basée sur la force contre-électromotricelit la tension dans les phases hors tension pendant que le rotor tourne, puis dérive la position et la vitesse du modèle de passage à zéro. Cela fonctionne bien au-dessus d’un seuil de vitesse minimum.Méthodes de signature actuelle (saillance magnétique)exploiter les différences d'inductance le long des axes d et q, en injectant de petites impulsions de tension haute fréquence et en mesurant la réponse en courant résultante pour déduire une position proche de l'arrêt.

L'implication pratique : les entraînements à champ électromagnétique inverse nécessitent que le rotor tourne déjà à une vitesse utilisable. Les entraînements basés sur la saillance peuvent démarrer au repos mais ajoutent une petite quantité de bruit acoustique et nécessitent que le moteur soit conçu avec une asymétrie d'inductance suffisante.

Le contrôle sans capteur s’adapte naturellement lorsque :

Votre produit est sensible au coût et est expédié en grand volume (ventilateurs portables, pompes, composants internes d'outils électriques, entraînements de compresseurs).

L'environnement de fonctionnement est scellé, humide ou corrosif, ce qui fait d'un capteur un point de défaillance.

La vitesse de fonctionnement minimale est supérieure à environ 10 % du régime nominal, de sorte que le variateur n'a jamais besoin de maintenir la position à zéro.

C'est le caspasen forme quand :

Vous avez besoin d'un maintien de position à vitesse nulle, d'un contrôle de couple en boucle fermée ou d'une précision inférieure au degré (articulations robotiques, broches CNC, actionneurs médicaux).

Le moteur a un nombre de pôles très élevé ou une large plage de vitesse qui pousse la bande passante d'estimation à sa limite.

Votre application nécessite un démarrage déterministe sous une charge d'inertie élevée sans capteur pour vérifier l'orientation.

Dans de nombreuses situations d'approvisionnement, une approche hybride (sans capteur pour un fonctionnement normal, un seul capteur à effet Hall pour le démarrage) vous offre le meilleur des deux pour un modeste surcoût de nomenclature.

Le tableau ci-dessous répertorie les paramètres que vous devez extraire de la fiche technique du variateur et les comparer à votre moteur et à votre application.