8. BLDC a PMSM
Bezkartáčový motor je stejnosměrný motor, kterému komutátor nahradila elektronika. Fyzika z kapitoly 6 platí beze změny — mění se jen to, že měnič musí vědět, kde je rotor, a že „jeden ampér“ začne znamenat několik různých věcí.
Dvě komutace
- Šestikrok (blokové řízení). V každém okamžiku vedou dvě fáze v sérii, třetí je odpojená. Jednoduché, stačí tři Hallovy sondy. Moment kolísá ideálně o ±13,4 %, což je při nízkých otáčkách slyšet i cítit.
- FOC (vektorové řízení). Všechny tři fáze vedou pořád, proud sleduje sinus srovnaný s indukovaným napětím. Hladký moment, potřebuje ale spojité čidlo polohy (enkodér nebo resolver) a víc výpočtu.
Kv, Kt a past s číslem 8,27
Kv se udává v ot/min na volt a měří se jako indukované napětí mezi dvěma vývody. Odtud:
A teď to důležité. Moment z toho vyjde jinak podle komutace:
Poměr mezi nimi je přesně √3/2 = 0,866. Není to lepší nebo horší motor — je to jiná definice toho, co je „jeden ampér“: u šestikroku plochý vrchol proudu ve dvou fázích, u FOC amplituda proudu v ose q. Zaměnit je znamená minout se o 13,4 %, a to je nejčastější způsob, jak skončit s poddimenzovaným BLDC.
Efektivní versus vrcholový proud
Třetí konvence, na kterou se naráží u měničů: proudový limit se často udává v efektivní hodnotě fázového proudu. U sinusového průběhu je Ief = Ivrchol/√2, takže tentýž motor má ještě třetí kt = 11,7/Kv na efektivní ampér. Kalkulačka proto ukazuje všechny konvence vedle sebe — aby bylo vidět, kterou katalog myslí.
Napětí a odbuzování
Nejvyšší otáčky naprázdno jsou Uss/ke, tedy prostě Kv·U. Pod zátěží je potřeba navíc pokrýt úbytek na odporu a na indukčnosti:
Nad těmito otáčkami už motor jet nemůže — pokud se nezavede odbuzování, tedy proud v ose d, který magnetický tok částečně vyruší. Koupí to otáčky za moment a za účinnost. Tenhle nástroj odbuzování nepočítá a upozorní na to, když se bod dostane nad mez napětí.