Struktura DC motora

Upravljačka struktura jednosmjernog motora bez četkica: DC motor bez četkica je vrsta sinhronog motora, što znači da na njegovu brzinu rotora utječe brzina rotirajućeg magnetnog polja statora i broj polova rotora (P), N=120f/P. Sa fiksnim brojem polova rotora, promjena frekvencije rotirajućeg magnetnog polja statora mijenja brzinu rotora. DC motor bez četkica je u suštini sinhroni motor sa dodatnom elektronskom kontrolom (driver). Kontroliše frekvenciju rotirajućeg magnetnog polja statora i vraća brzinu rotora u kontrolni centar radi ponovljene korekcije, s ciljem postizanja karakteristika bliskih DC motoru. Drugim riječima, DC motor bez četkica može održavati određenu brzinu rotora unutar svog nominalnog raspona opterećenja čak i kada se opterećenje promijeni.

DC drajver bez četkica uključuje dio za napajanje i kontrolnu sekciju: dio za napajanje osigurava trofazno napajanje motoru, dok kontrolni dio pretvara ulaznu frekvenciju napajanja prema potrebi. Dio za napajanje može prihvatiti direktan DC ulaz (obično 24V) ili AC ulaz (110V/220V). Ako je ulaz AC, prvo ga konverter mora pretvoriti u DC. Bilo da je ulaz DC ili AC, jednosmjerni napon se prvo mora pretvoriti u trofazni napon pomoću pretvarača da bi pokrenuo zavojnice motora. Inverter se obično sastoji od šest tranzistora snage (Q1-Q6) podijeljenih na gornje krakove (Q1, Q3, Q5) i donje krakove (Q2, Q4, Q6), spojenih na motor kao prekidače za kontrolu toka električne energije kroz zavojnice motora. Upravljačka jedinica osigurava PWM (Pulse Width Modulation) za određivanje frekvencije uključivanja energetskih tranzistora i vremena komutacije pretvarača. DC motori bez četkica općenito zahtijevaju kontrolu brzine koja osigurava da brzina ostane stabilna na zadanoj vrijednosti bez značajnih fluktuacija kada se opterećenje promijeni. Stoga je motor opremljen Hall senzorom koji osjeća magnetsko polje, koji služi kao kontrola brzine u zatvorenoj petlji, a također i kao osnova za kontrolu slijeda faza. Međutim, ovo se koristi samo za kontrolu brzine i ne može se koristiti za kontrolu pozicioniranja.