Struttura di un motore CC

La struttura di controllo di un motore CC senza spazzole: un motore CC senza spazzole è un tipo di motore sincrono, il che significa che la velocità del suo rotore è influenzata dalla velocità del campo magnetico rotante dello statore e dal numero di poli del rotore (P), N=120f/P. Con un numero fisso di poli del rotore, la modifica della frequenza del campo magnetico rotante dello statore modifica la velocità del rotore. Un motore CC senza spazzole è essenzialmente un motore sincrono con controllo elettronico aggiunto (driver). Controlla la frequenza del campo magnetico rotante dello statore e restituisce la velocità del rotore al centro di controllo per correzioni ripetute, con l'obiettivo di ottenere caratteristiche vicine a quelle di un motore CC. In altre parole, un motore CC senza spazzole può mantenere una determinata velocità del rotore entro l'intervallo di carico nominale anche quando il carico cambia.

Un driver CC brushless include una sezione di alimentazione e una sezione di controllo: la sezione di alimentazione fornisce alimentazione tri-fase al motore, mentre la sezione di controllo converte la frequenza di alimentazione in ingresso secondo necessità. La sezione di alimentazione può accettare un ingresso CC diretto (tipicamente 24 V) o un ingresso CA (110 V/220 V). Se l'ingresso è CA, deve prima essere convertito in CC da un convertitore. Che l'ingresso sia CC o CA, la tensione CC deve prima essere convertita in una tensione trifase- da un inverter per azionare le bobine del motore. L'inverter è tipicamente costituito da sei transistor di potenza (Q1-Q6) divisi in bracci superiori (Q1, Q3, Q5) e bracci inferiori (Q2, Q4, Q6), collegati al motore come interruttori per controllare il flusso di elettricità attraverso le bobine del motore. L'unità di controllo fornisce PWM (Pulse Wide Modulation) per determinare la frequenza di commutazione dei transistor di potenza e i tempi di commutazione dell'inverter. I motori CC senza spazzole richiedono generalmente un controllo della velocità che garantisca che la velocità rimanga stabile su un valore impostato senza fluttuazioni significative quando il carico cambia. Pertanto il motore è dotato di un sensore Hall che rileva il campo magnetico e funge da controllo della velocità a circuito chiuso e anche come base per il controllo della sequenza di fase. Tuttavia, viene utilizzato solo per il controllo della velocità e non può essere utilizzato per il controllo del posizionamento.