Estructura d'un motor de corrent continu

L'estructura de control d'un motor de corrent continu sense escombretes: un motor de corrent continu sense escombretes és un tipus de motor síncron, és a dir, la seva velocitat del rotor es veu afectada per la velocitat del camp magnètic giratori de l'estator i el nombre de pols del rotor (P), N=120f/P. Amb un nombre fix de pols del rotor, canviar la freqüència del camp magnètic giratori de l'estator canvia la velocitat del rotor. Un motor de corrent continu sense escombretes és essencialment un motor síncron amb control electrònic afegit (controlador). Controla la freqüència del camp magnètic giratori de l'estator i retorna la velocitat del rotor al centre de control per a una correcció repetida, amb l'objectiu d'aconseguir característiques properes a un motor de corrent continu. En altres paraules, un motor de CC sense escombretes pot mantenir una determinada velocitat del rotor dins del seu rang de càrrega nominal fins i tot quan la càrrega canvia.

Un controlador de CC sense escombretes inclou una secció d'alimentació i una secció de control: la secció d'alimentació proporciona energia trifàsica al motor, mentre que la secció de control converteix la freqüència d'alimentació d'entrada segons sigui necessari. La secció d'alimentació pot acceptar entrada directa de CC (normalment 24 V) o entrada de CA (110 V/220 V). Si l'entrada és CA, primer s'ha de convertir a CC mitjançant un convertidor. Tant si l'entrada és de CC com de CA, primer s'ha de convertir la tensió de CC en una tensió trifàsica mitjançant un inversor per impulsar les bobines del motor. L'inversor normalment consta de sis transistors de potència (Q1-Q6) dividits en braços superiors (Q1, Q3, Q5) i braços inferiors (Q2, Q4, Q6), connectats al motor com a interruptors per controlar el flux d'electricitat a través de les bobines del motor. La unitat de control proporciona PWM (modulació d'amplada de pols) per determinar la freqüència de commutació dels transistors de potència i el temps de commutació de l'inversor. Els motors de CC sense escombretes generalment requereixen un control de velocitat que garanteixi que la velocitat es mantingui estable a un valor establert sense fluctuacions significatives quan la càrrega canvia. Per tant, el motor està equipat amb un sensor Hall que detecta el camp magnètic, que serveix com a control de velocitat de llaç tancat i també com a base per al control de la seqüència de fases. Tanmateix, només s'utilitza per al control de velocitat i no es pot utilitzar per al control de posicionament.