Az egyenáramú motorok leírása

Az elektronikus kommutáció eléréséhez pozíciójelre van szükség az áramkör vezérléséhez. A kezdeti időkben a helyzetjeleket elektromechanikus helyzetérzékelők segítségével nyerték. Manapság fokozatosan elektronikus helyzetérzékelőket vagy más módszereket alkalmaznak a helyzetjelek megszerzésére. A legegyszerűbb módszer az armatúra tekercs potenciáljelének használata helyzetjelként.
A motor fordulatszámának szabályozásához sebességjelre van szükség. A sebességjelek legegyszerűbb módja hasonló helyzetjelek megszerzésével a frekvenciamérő tachométer generátor és az elektronikus áramkörök kombinációja.
Az egyenáramú, kefe nélküli motorok kommutációs áramköre két részből áll: a meghajtásból és a vezérlésből, amelyeket nem könnyű szétválasztani, különösen az alacsony teljesítményű áramkörökben, ahol a kettőt gyakran egyetlen dedikált integrált áramkörbe integrálják.
A nagy teljesítményű motoroknál a meghajtó áramkör és a vezérlő áramkör külön integrálható. A meghajtó áramkör elektromos energiát ad ki, meghajtja a motor armatúra tekercsét, és a vezérlő áramkör vezérli. A meghajtó áramkör lineáris erősítési állapotból impulzusszélesség-modulált kapcsolási állapotba vált, és a megfelelő áramköri összetétel is átváltott diszkrét tranzisztoros áramkörről moduláris integrált áramkörre. A moduláris integrált áramkörök teljesítmény-bipoláris tranzisztorokból, teljesítmény-mezőhatás-tranzisztorokból és izolált kapu-térhatású bipoláris tranzisztorokból állnak. Bár a szigetelőkapu térhatású bipoláris tranzisztorok drágábbak, megbízhatóság, biztonság és teljesítmény szempontjából mégis célszerűbb ezeket választani.
A vezérlőáramkör a motor fordulatszámának, irányának, áramának (vagy nyomatékának) vezérlésére, valamint a motor túláram, túlfeszültség, túlmelegedés stb. elleni védelmére szolgál. A fenti paraméterek könnyen analóg jelekké alakíthatók, ami viszonylag egyszerű irányítani. Fejlesztési szempontból azonban a motor paramétereit digitális mennyiségekké kell alakítani, és digitális vezérlőáramkörökön keresztül kell vezérelni. Jelenleg a vezérlőáramkörök három típusból állnak: speciális integrált áramkörök, mikroprocesszorok és digitális jelfeldolgozók. Olyan helyzetekben, amikor a motorvezérlési követelmények nem magasak, a dedikált integrált áramkörök használata vezérlőáramkörök kialakítására egyszerű és praktikus megközelítés. A jövő fejlesztési iránya a digitális jelfeldolgozók felhasználása vezérlőáramkörök kialakítására, a kapcsolódó digitális jelfeldolgozó processzorokat pedig az AC szinkron szervomotorokról szóló következő részben mutatjuk be.
A DC kefe nélküli motorok gyorsan fejlődő új típusú motorok a kis teljesítmények területén. A különféle alkalmazási területeken egyedi egyenáramú kefe nélküli motorok iránti igény miatt sokféle DC kefe nélküli motor létezik. Általában léteznek lapos mag nélküli motorszerkezetek számítógépes külső memóriához és VCD-hez, DVD-hez, CD-orsós meghajtóhoz, külső forgórészes motorszerkezetek kis ventilátorokhoz, többpólusú mágneses térszerkezetek és beépített szerkezetek háztartási készülékekhez, többpólusú és külső rotoros szerkezetek elektromos kerékpárokhoz stb. A fent említett DC kefe nélküli motor motorja és áramköre integrált, így nagyon kényelmes a használata, és a teljesítménye is nagyon nagy. A nagy és alacsony költségű piacok igényeinek kielégítése érdekében az egyenáramú kefe nélküli motorok gyártásának méretgazdaságosságot kell biztosítania. Ezért az egyenáramú kefe nélküli motorok nagy befektetésekkel és nagy teljesítménnyel rendelkező iparág. Ugyanakkor figyelembe kell venni a piac folyamatos fejlődését, például a háztartási klímamotorok 3A-ról 3D-re való átállását, amihez nagyszámú kis és közepes teljesítményű DC kefe nélküli egyenáramú motorra van szükség. A kis- és közepes teljesítményű kefe nélküli egyenáramú motorok kutatása és fejlesztése is sürgető feladattá vált.