BLDC-Treiber mit integrierter Steuerung

Erfahren Sie mehr über BLDC-Kommutierungsmethoden

Beim Vergleich der verschiedenen Kommutierungsmethoden für einen dreiphasigen BLDC-Motor müssen viele Überlegungen auf Systemebene angestellt werden, einschließlich der Motorkonstruktion, der Art der Anwendung, der Leistungsanforderungen, der Komplexität der Konstruktion und vieles mehr. Sehen Sie sich dieses Video und die folgenden Registerkarten an, um mehr über BLDC-Regelungsverfahren und ihre Vorteile und Kompromisse zu erfahren.

Erfahren Sie mehr über die trapezförmige Kommutierung

Die Trapezkommutierung ist wegen ihrer Einfachheit, geringen Kosten und Zuverlässigkeit beliebt. Im Vergleich zur sinus- und feldorientierten Steuerung ist dies die am einfachsten zu implementierende Kommutierungsmethode. Seine Einfachheit reduziert die Entwicklungszeit und die Kosten, insbesondere im Hinblick auf die für die Regelalgorithmen erforderliche Rechenleistung.

Eigenschaften:

• Niedrige Kosten
• Einfach zu implementieren
• Weniger Rechenleistung
• Gut für Hochgeschwindigkeitsanwendungen
• Hohes elektrisches und akustisches Rauschen
• Große Drehmomentwelligkeit

Erfahren Sie mehr über sinusförmige Kommutierung

Bei sinusförmigen BLDC-Motoren erzeugen die Wicklungen für jede Phase eine sinusförmige Gegen-EMF-Spannung. Sinusförmige Steuerungen werden bei Geschwindigkeitsanwendungen eingesetzt, bei denen eine rauscharme, gleichmäßige und effiziente Motorleistung erforderlich ist.

Eigenschaften:

• Extrem leise
• Hoch effizient
• Geringe Drehmomentwelligkeit
• Keine direkten Gegen-EMK-Messungen, da kein Nulldurchgang-Fenster vorhanden ist
• Mehr Schaltverluste im Vergleich zu trapezförmigen Schaltreglern
• Erhöhte Komplexität

Erfahren Sie mehr über feldorientierte Steuerungskommutierung

Mit FOC können wir das geringste hörbare Rauschen, den höchsten Motorwirkungsgrad und eine hohe Motordrehzahl erreichen, indem wir Echtzeitberechnungen unter Berücksichtigung der Motorphasenströme und der Rotorposition durchführen, um das maximale Drehmoment in allen Rotorstellungen zu erreichen. 

Eigenschaften:

• Höchstes Drehmoment und Motorwirkungsgrad
• Niedrigste hörbare Rausch- und Drehmomentwelligkeit
• Hohe Motordrehzahl + Feldschwächung
• Hohe Schaltfrequenz
• Komplexe Steuerung und Echtzeitberechnungen, die von einem MCU benötigt werden

Erfahren Sie mehr über die sensorische Steuerung

Bei sensorlosen Steuerungsanwendungen werden Sensoren verwendet, um die tatsächliche Position des Rotors relativ zum Stator zu bestimmen. Die Sensoren können in Anwendungen zur Drehmoment-, Drehzahl- oder Positionsregelung eingesetzt werden. Der Hauptvorteil der Verwendung von Sensoren besteht darin, dass es sich um eine einfach zu implementierende Lösung mit geringer Komplexität handelt, die die Position des Motors auch bei niedrigen Geschwindigkeiten oder im Stillstand sofort anzeigt.

Eigenschaften:

• Geringe Komplexität
• Die Position ist sofort bekannt
• Typischerweise niedrige Auflösung
• Beansprucht Platz auf der Platine oder im Motor

Erfahren Sie mehr über die sensorlose Steuerung

Die sensorlose Steuerung kann möglicherweise externe Sensoren überflüssig machen, indem sie die Nulldurchgänge der Gegen-EMF misst oder die während der Kommutierung erzeugte Gegen-EMF berechnet. Normalerweise wird die sensorlose Steuerung für Drehzahlanwendungen verwendet, da der Motor bei konstanter Drehzahl genügend Gegen-EMF erzeugt.

Eigenschaften:

• Spart Platz auf der Platine durch den Wegfall von Sensoren
• Eliminiert das Ausfallrisiko der Sensoren
• Zusätzliche Signalkette und Berechnungen erforderlich