Knowledge — ESC

ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในการควบคุมความเร็วและแรงบิดของมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน หลักการหลักใช้เทคโนโลยี PWM (Pulse width Modulation) และอัลกอริธึมควบคุมวงปิด ในตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยี PWM ใช้เพื่อควบคุมกระแสและความเร็วของมอเตอร์ โดยจะควบคุมแหล่งจ่ายไฟ DC ค่าคงที่ผ่านท่อสวิตชิ่ง (โดยปกติจะเป็น MOSFET) เพื่อสร้างคลื่นสี่เหลี่ยมที่มีความถี่เฉพาะ และควบคุมกระแสและความเร็วของมอเตอร์โดยการปรับรอบการทำงานของคลื่นสี่เหลี่ยม ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์มักจะใช้วงจรฟูลบริดจ์สามเฟสในการขับเคลื่อนมอเตอร์แบบไม่มีแปรง แขนของบริดจ์แต่ละอันประกอบด้วย MOSFET หลายตัว ด้วยการใช้สวิตช์ MOSFET ที่แตกต่างกัน ทำให้สามารถควบคุมการเดินหน้า ถอยหลัง และความเร็วของมอเตอร์ได้ นอกจากนี้ เพื่อให้บรรลุการควบคุมที่แม่นยำ ตัวควบคุมความเร็วอิเล็กทรอนิกส์ใช้อัลกอริธึมการควบคุมแบบวงปิด โดยปกติจะใช้อัลกอริธึมควบคุม PID (ตามสัดส่วน อินทิกรัล อนุพันธ์) อัลกอริธึมนี้ทำให้สามารถควบคุมความเร็วมอเตอร์ได้อย่างแม่นยำโดยการเปรียบเทียบความเร็วจริงของมอเตอร์กับความเร็วที่คาดหวังและทำการปรับเปลี่ยนที่สอดคล้องกัน ในตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ การตรวจจับตำแหน่งมอเตอร์และการระบุพารามิเตอร์ของมอเตอร์ยังจำเป็นเพื่อให้บรรลุการควบคุมวงปิดและฟังก์ชันการป้องกันที่แม่นยำ ในเวลาเดียวกัน ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ยังจำเป็นต้องดำเนินการป้องกันข้อผิดพลาด เช่น กระแสเกิน แรงดันไฟฟ้าเกิน และอุณหภูมิเกิน เพื่อให้มั่นใจว่ามอเตอร์ทำงานอย่างปลอดภัย นอกเหนือจากเทคโนโลยี PWM และอัลกอริธึมการควบคุมแบบวงปิดแล้ว ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ยังเกี่ยวข้องกับการดำเนินการดังต่อไปนี้: การตรวจจับตำแหน่งมอเตอร์: ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องตรวจจับตำแหน่งโรเตอร์ของมอเตอร์สำหรับการควบคุมวงปิด การตรวจจับตำแหน่งโดยปกติจะดำเนินการโดยใช้เซ็นเซอร์ เช่น องค์ประกอบฮอลล์หรือตัวเข้ารหัส หรือการใช้เทคโนโลยีการเปลี่ยนเฟสแบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้บรรลุการตรวจจับตำแหน่ง การระบุพารามิเตอร์ของมอเตอร์: เพื่อให้บรรลุการควบคุมที่แม่นยำ ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องระบุพารามิเตอร์ของมอเตอร์ เช่น ความต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำ ศักย์ไฟฟ้า และพารามิเตอร์อื่นๆ อัลกอริทึม เช่น กำลังสองน้อยที่สุด มักใช้เพื่อระบุพารามิเตอร์ การป้องกันข้อผิดพลาด: ในระหว่างการทำงานของมอเตอร์ กระแสไฟเกิน แรงดันไฟฟ้าเกิน อุณหภูมิเกิน และสภาวะความผิดปกติอื่น ๆ อาจเกิดขึ้นได้ และจำเป็นต้องใช้มาตรการป้องกันที่เกี่ยวข้อง เช่น การป้องกันกระแสเกิน การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน การป้องกันอุณหภูมิเกิน ฯลฯ การเปลี่ยนเฟสแบบอิเล็กทรอนิกส์: ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ใช้มอเตอร์ไร้แปรงถ่านในการควบคุม และต้องใช้เทคโนโลยีการเปลี่ยนเฟสแบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้ทราบถึงการเปลี่ยนเฟสของมอเตอร์ การเปลี่ยนเฟสแบบอิเล็กทรอนิกส์จะควบคุมการเปิดและปิดมอสเฟตต่างๆ โดยการตรวจจับตำแหน่งโรเตอร์ของมอเตอร์ ดังนั้นจึงบรรลุการหมุนไปข้างหน้าและย้อนกลับและการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ นอกจากนี้ จำเป็นต้องสังเกตประเด็นต่อไปนี้สำหรับตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์: ความถี่ PWM: จำเป็นต้องปรับการเลือกความถี่ PWM ในตัวควบคุมความเร็วอิเล็กทรอนิกส์ตามพารามิเตอร์มอเตอร์ไร้แปรงถ่านเฉพาะ โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1kHz ถึง 20kHz เพื่อให้มั่นใจว่ามอเตอร์ทำงานได้อย่างเสถียร...

ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านหรือที่เรียกว่า ESC แบบไร้แปรงเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน หน้าที่หลักของตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านคือการควบคุมความเร็วและการบังคับเลี้ยวของมอเตอร์ เพื่อให้มอเตอร์สามารถปรับให้เข้ากับปริมาณงานและสภาพแวดล้อมการทำงานที่แตกต่างกันหลักการทำงานของตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านนั้นขึ้นอยู่กับศักย์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำของมอเตอร์และลักษณะการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ส่วนประกอบหลักของตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน ได้แก่ ท่อส่งกำลัง วงจรควบคุม และเซ็นเซอร์ท่อส่งกำลังเป็นส่วนประกอบหลักของตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านและมีหน้าที่ควบคุมกระแสของมอเตอร์ วงจรควบคุมใช้ในการควบคุมสถานะการทำงานของท่อส่งกำลังและประกอบด้วยชิปควบคุม ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และสวิตช์ เซ็นเซอร์ใช้ในการตรวจจับความเร็วและตำแหน่งของมอเตอร์เพื่อให้ข้อเสนอแนะต่อวงจรควบคุมขั้นตอนการทำงานของตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านสามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน: ระยะสตาร์ทมอเตอร์และระยะการทำงานของมอเตอร์ ในระหว่างระยะเริ่มต้น ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านจะส่งออกกระแสไฟฟ้าจำนวนหนึ่งผ่านวงจรควบคุมเพื่อทำให้มอเตอร์เริ่มหมุน ในเวลาเดียวกัน เซ็นเซอร์จะตรวจจับความเร็วและตำแหน่งของมอเตอร์และป้อนกลับไปยังวงจรควบคุม วงจรควบคุมจะปรับสถานะการทำงานของท่อส่งกำลังตามการตอบรับจากเซ็นเซอร์ เพื่อให้ความเร็วและตำแหน่งของมอเตอร์ถึงค่าที่ตั้งไว้อย่างเสถียรในระหว่างขั้นตอนการทำงานของมอเตอร์ ตัวควบคุมความเร็วของมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านจะปรับเวลาเปิด-ปิดของท่อจ่ายไฟตามสัญญาณควบคุม จึงเป็นการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ เมื่อโหลดบนมอเตอร์เปลี่ยนแปลง เซ็นเซอร์จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความเร็วและตำแหน่งของมอเตอร์ และป้อนกลับไปยังวงจรควบคุม วงจรควบคุมจะปรับสถานะการทำงานของท่อส่งกำลังตามข้อมูลที่เซ็นเซอร์ป้อนกลับ เพื่อให้ความเร็วของมอเตอร์สามารถปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของโหลดได้อย่างเสถียรโดยสรุป ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านจะควบคุมเวลาเปิด-ปิดของท่อส่งกำลัง และปรับความเร็วของมอเตอร์และการบังคับเลี้ยวตามความเร็วของมอเตอร์และข้อมูลตำแหน่งที่เซ็นเซอร์ป้อนกลับ เพื่อให้สามารถควบคุมมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านได้อย่างแม่นยำ ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์แบบไร้แปรงมีข้อดีคือ เวลาตอบสนองที่รวดเร็ว ความแม่นยำในการควบคุมสูง สัญญาณรบกวนต่ำ และอายุการใช้งานยาวนาน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องจักร การควบคุมอัตโนมัติ การบินและอวกาศ และสาขาอื่นๆ