Что такое драйвер двигателя?

Что такое драйвер двигателя?

Драйвер двигателя — это устройство, которое управляет приводом, связанным с вращением двигателя. В сочетании с компьютером, таким как микроконтроллер, он управляет синхронизацией и скоростью вращения двигателя, подавая соответствующее напряжение и ток.

ИС драйвера двигателя, которая является сердцем драйвера двигателя, очень мала, поэтому имеет преимущество в виде уменьшения области монтажа по сравнению со сборкой отдельной схемы управления двигателем путем объединения автономных компонентов. Кроме того, некоторые драйверы двигателей оснащены функциями защиты от перегрузки по току и перегрева, что позволяет пользователям безопасно управлять двигателями.

Применение драйверов двигателей

Соответствующий драйвер двигателя выбирается на основе типа двигателя. Типичные двигатели включают щеточные двигатели постоянного тока, бесщеточные двигатели, шаговые двигатели и линейные двигатели.

Двигатели постоянного тока — это простые, недорогие и универсальные двигатели, используемые в различных приложениях, включая бытовые приборы, такие как стиральные машины. Они также используются в линейных двигателях, где магнитные полюса изменяются путем изменения направления тока. Линейный сверхскоростной поезд — это синхронный линейный двигатель, а драйвер двигателя используется для управления движением путем изменения магнитных полюсов рельсов.

Принцип работы драйверов двигателей

Принцип работы драйвера двигателя зависит от типа управляемого двигателя. В частности, конфигурация мостовой схемы для переключения подачи питания отличается.

Например, драйвер двигателя постоянного тока управляет направлением вращения, переключая направление тока, текущего к электромагнитам. Например, подача тока в противоположном направлении на двигатель, вращающийся с высокой скоростью, затормозит вращение и, таким образом, снизит скорость вращения.

В этом случае полумостовая схема строится с использованием нескольких транзисторов. Направление тока определяется комбинацией транзисторов. В бесщеточных двигателях и шаговых двигателях именно полумостовая схема управляет током, соответствующим числу катушек (числу фаз), вытягиваемых из двигателя.

Для бесщеточных двигателей существуют однофазные и трехфазные схемы, а для шаговых двигателей — двухфазные и пятифазные. Кроме того, существует еще один метод управления скоростью вращения, сочетающий ШИМ-управление, которое модулирует ширину импульсного напряжения.

Другая информация о драйверах двигателей

Бесщеточные двигатели и шаговые двигатели

Рынок драйверов двигателей можно в целом разделить на вышеупомянутые двигатели постоянного тока (со щетками), бесщеточные двигатели и шаговые двигатели. Щеточные двигатели постоянного тока просты в обращении, поскольку их можно легко приводить в действие с помощью напряжения, но они являются неподъемными по стоимости на рынке, где доступно множество типов двигателей.

Бесщеточные двигатели используются в вентиляторах охлаждения ПК и других приложениях, требующих относительно эффективной работы и высокой надежности. Шаговые двигатели, как следует из названия, характеризуются способностью обеспечивать сложное управление вращением двигателя и используются в промышленных приложениях, таких как высокоточное управление приводами для автоматизации производства, а также в потребительских устройствах, таких как принтеры.

На автомобильном рынке, представленном недавним переходом на электромобили, высокоэффективная работа двигателей с использованием драйверов двигателей является незаменимой, поскольку двигатели должны иметь возможность обрабатывать широкий диапазон управления двигателем, от высокого крутящего момента на низких скоростях до высоких скоростей, а срок службы батареи до разрядки напрямую влияет на расстояние поездки. Для достижения этого ШИМ-управление драйвером двигателя с использованием микроконтроллера является важнейшей технологией, наряду с технологией управления инвертором для высокой выходной мощности для использования в автомобиле.

Хотя драйверы двигателей представляют собой техническую область, в которой даже новички могут создавать свои собственные драйверы двигателей с использованием отдельных компонентов, для полномасштабного управления требуется понимание принципов работы двигателя, алгоритмов управления с использованием микроконтроллера и программной поддержки.

Поэтому некоторые из новейших драйверов двигателей оснащены специальным прикладным программным обеспечением, чтобы пользователям было легко их использовать.