Struktura istosmjernog motora

Upravljačka struktura istosmjernog motora bez četkica: istosmjerni motor bez četkica vrsta je sinkronog motora, što znači da na njegovu brzinu rotora utječe brzina rotirajućeg magnetskog polja statora i broj polova rotora (P), N=120f/P. S fiksnim brojem polova rotora, promjenom frekvencije okretnog magnetskog polja statora mijenja se brzina rotora. DC motor bez četkica je u biti sinkroni motor s dodanom elektroničkom kontrolom (driver). On kontrolira frekvenciju rotirajućeg magnetskog polja statora i vraća brzinu rotora natrag u kontrolni centar za ponovnu korekciju, s ciljem postizanja karakteristika bliskih istosmjernom motoru. Drugim riječima, istosmjerni motor bez četkica može održavati određenu brzinu rotora unutar svog raspona nazivnog opterećenja čak i kada se opterećenje mijenja.

DC drajver bez četkica uključuje odjeljak za napajanje i odjeljak za upravljanje: odjeljak za napajanje osigurava tro-fazno napajanje motoru, dok odjeljak za upravljanje po potrebi pretvara ulaznu frekvenciju napajanja. Odjeljak za napajanje može prihvatiti izravan DC ulaz (obično 24V) ili AC ulaz (110V/220V). Ako je ulaz izmjenična struja, prvo se pretvarač mora pretvoriti u istosmjernu struju. Bez obzira na to je li ulaz istosmjerni ili izmjenični, istosmjerni napon prvo se mora pretvoriti u tro-fazni napon pomoću pretvarača za pogon zavojnica motora. Pretvarač se obično sastoji od šest tranzistora snage (Q1-Q6) podijeljenih u gornje krakove (Q1, Q3, Q5) i donje krake (Q2, Q4, Q6), spojene na motor kao sklopke za kontrolu protoka električne energije kroz zavojnice motora. Upravljačka jedinica pruža PWM (Pulse Width Modulation) za određivanje frekvencije prebacivanja tranzistora snage i vremena komutacije pretvarača. Istosmjerni motori bez četkica općenito zahtijevaju kontrolu brzine koja osigurava da brzina ostaje stabilna na postavljenoj vrijednosti bez značajnih fluktuacija kada se opterećenje promijeni. Stoga je motor opremljen Hallovim senzorom koji osjeća magnetsko polje, služeći kao zatvorena petlja za kontrolu brzine i također kao osnova za kontrolu slijeda faza. Međutim, ovo se koristi samo za kontrolu brzine i ne može se koristiti za kontrolu pozicioniranja.