живлення. Крім того, дві такі схеми, живлять різні фази двигуна, не можуть бути засінхронізіровани, що може з'явитися причиною додаткових перешкод. p> Від зазначених недоліків вільна схема з постійною частотою перемикання (рис. 22б). Ключовим транзистором управляє тригер, який встановлюється спеціальним генератором. Коли тригер встановлюється, ключовий транзистор відкривається, і струм фази починає зростати. Разом з ним зростає і падіння напруги на датчику струму. Коли воно досягає опорного напруги, компаратор перемикається, скидаючи тригер. Ключовий транзистор при цьому вимикається, і струм фази починає спадати до тих пір, поки тригер буде знову встановлений генератором. Така схема забезпечує постійну частоту комутації, однак величина пульсацій струму не буде постійною. Частота генератора зазвичай вибирається не менше 20кГц, щоб двигун не створював чутного звуку. У той же час занадто висока частота перемикань може викликати підвищені втрати в осерді двигуна і втрати на перемиканнях транзисторів. Хоча втрати в осерді з підвищенням частоти ростуть не так швидко зважаючи на зменшення амплітуди пульсацій струму із зростанням частоти. Пульсації близько 10% від середнього значення струму зазвичай не викликають проблем з втратами. Подібна схема реалізована всередині мікросхеми L297 фірми SGS-Thomson, застосування якої зводить до мінімуму кількість зовнішніх компонентів. Ключове регулювання реалізують і інші спеціалізовані мікросхеми.
В
Рис. 23. Форма струму в обмотках двигуна для різних способів харчування.
На рис. 23 показана форма струму в обмотках двигуна для трьох способів живлення. Найкращим в сенсі моменту є ключовою метод. До того ж він забезпечує високий ККД і дозволяє просто регулювати величину струму.
Швидкий і повільний спад струму
На рис. 19 були показані конфігурації ключів в H-мосту для включення різних напрямків струму в обмотці. Для виключення струму можна вимкнути всі ключі H-моста або ж залишити один ключ включеним (рис. 24). Ці дві ситуації розрізняються за швидкістю спаду струму в обмотці. Після відключення індуктивності від джерела живлення струм не може миттєво припиниться. Виникає ЕРС самоіндукції, що має протилежне джерела живлення напрямок. При використанні транзисторів у якості ключів необхідно використовувати шунтуючі діоди, щоб забезпечити провідність в обидві сторони. Швидкість зміни струму в індуктивності пропорційна прикладеній напрузі. Це справедливо як для наростання струму, так і для його спаду. Тільки в першому випадку джерелом енергії є джерело живлення, а в другому сама індуктивність віддає запасені енергію. Цей процес може відбуватися при різних умовах.
В
Рис. 24. Повільний і швидкий спад струму. br/>
На рис. 24а показано стан ключів H-мосту, коли обмотка включена. Включені ключі A і D, напрямок струму показано стрілкою. На рис. 24б обмотка вимкнена, але ключ A включений. ЕРС самоіндукції закорачивается через цей ключ і діод VD3. У цей час на висновках обмотки буде невелика напруга, рівне прямим падіння на діоді плюс падіння на ключі (напруга насичення транзистора). Так як напруга на висновках обмотки мало, малої буде і швидкість зміни струму. Відповідно малої буде і швидкість спадання магнітного поля. А це значить, ще деякий час статор двигуна буде створювати магнітне поле, якого в цей час бути не повинно. На обертовий ротор це поле буде надавати гальмівний вплив. При високих швидкостях роботи двигуна цей ефект може серйозно перешкодити нормальній роботі двигуна. Швидке спадання струму при виключенні є дуже важливим для високошвидкісних контролерів, що працюють в полушаговом режимі. p> Можливий і інший спосіб відключення струму обмотки, коли розмикаються всі ключі H-мосту (рис 24в). При цьому ЕРС самоіндукції закорачивается через діоди VD2, VD3 на джерело харчування. Це означає, що під час спаду струму на обмотці буде напруга, рівне сумі напруги джерела живлення і прямого падіння на двох діодах. За порівнянні з першим випадком, це значно більшу напругу. Відповідно, більш швидким буде спад струму і магнітного поля. Таке рішення, що використовує напруга джерела живлення для прискорення спаду струму є найбільш простим, але не єдиним. Потрібно сказати, що в ряді випадків на джерелі харчування можуть з'явитися викиди, для придушення яких знадобляться спеціальні демферние ланцюжка. Байдуже, яким способом забезпечується на обмотці підвищена напруга під час спаду струму. Для цього можна застосувати стабілітрони або варистори. Однак на цих елементах буде розсіюватися додаткова потужність, яка в першому випадку віддавалася назад на джерело харчування. p> Для униполярного двигуна ситуація складніша. Справа в тому, що половинки обмотки, або дві окремих обмотки однієї фази сильно пов'язані між собою. В результаті цієї зв'язку на зачиненій транзисторі будуть мати місце викиди підвищеної амплітуди. Тому транзистори повинні бути захищені спеці...
