Động cơ cảm biến

Động cơ có cảm biến sử dụng các thiết bị như cảm biến hiệu ứng Hall để theo dõi vị trí của rôto trong thời gian thực. Những cảm biến này gửi phản hồi liên tục đến bộ điều khiển động cơ, cho phép điều khiển chính xác thời gian và pha công suất của động cơ. Trong thiết lập này, người lái xe chủ yếu dựa vào thông tin từ các cảm biến để điều chỉnh việc phân phối dòng điện, đảm bảo vận hành trơn tru, đặc biệt là trong điều kiện tốc độ thấp hoặc khởi động-dừng. Điều này làm cho động cơ có cảm biến trở nên lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu điều khiển chính xác, chẳng hạn như robot, xe điện và máy CNC.

Bởi vì bộ điều khiển động cơ trong hệ thống cảm biến nhận được dữ liệu chính xác về vị trí của rôto nên nó có thể điều chỉnh hoạt động của động cơ trong thời gian thực, mang lại khả năng kiểm soát tốc độ và mô-men xoắn tốt hơn. Ưu điểm này đặc biệt dễ nhận thấy ở tốc độ thấp, khi động cơ phải vận hành êm ái, không bị chết máy. Trong những điều kiện này, động cơ có cảm biến sẽ vượt trội hơn vì người lái có thể liên tục điều chỉnh hiệu suất của động cơ dựa trên phản hồi của cảm biến.

Tuy nhiên, sự tích hợp chặt chẽ giữa cảm biến và bộ điều khiển động cơ sẽ làm tăng độ phức tạp và chi phí của hệ thống. Động cơ có cảm biến yêu cầu thêm hệ thống dây điện và linh kiện, điều này không chỉ làm tăng chi phí mà còn làm tăng nguy cơ hỏng hóc, đặc biệt là trong môi trường khắc nghiệt. Bụi, hơi ẩm hoặc nhiệt độ khắc nghiệt có thể làm giảm hiệu suất của cảm biến, dẫn đến phản hồi không chính xác và có khả năng làm gián đoạn khả năng điều khiển động cơ hiệu quả của người lái.

Động cơ không cảm biến
Mặt khác, động cơ không cảm biến không dựa vào cảm biến vật lý để phát hiện vị trí của rôto. Thay vào đó, họ sử dụng lực điện động ngược (EMF) được tạo ra khi động cơ quay để ước tính vị trí của rôto. Trình điều khiển động cơ trong hệ thống này chịu trách nhiệm phát hiện và giải thích tín hiệu EMF phía sau, tín hiệu này trở nên mạnh hơn khi động cơ tăng tốc độ. Phương pháp này đơn giản hóa hệ thống bằng cách loại bỏ nhu cầu về cảm biến vật lý và hệ thống dây điện bổ sung, giảm chi phí và cải thiện độ bền trong môi trường đòi hỏi khắt khe.

Trong các hệ thống không có cảm biến, bộ điều khiển động cơ thậm chí còn đóng vai trò quan trọng hơn vì nó phải ước tính vị trí của rôto mà không có phản hồi trực tiếp do cảm biến cung cấp. Khi tốc độ tăng lên, người lái có thể điều khiển chính xác động cơ bằng cách sử dụng tín hiệu EMF mạnh hơn. Động cơ không cảm biến thường hoạt động cực kỳ tốt ở tốc độ cao hơn, khiến chúng trở thành lựa chọn phổ biến trong các ứng dụng như quạt, dụng cụ điện và các hệ thống tốc độ cao khác, nơi độ chính xác ở tốc độ thấp ít quan trọng hơn.

Hạn chế của động cơ không cảm biến là hoạt động kém ở tốc độ thấp. Trình điều khiển động cơ gặp khó khăn trong việc ước tính vị trí của rôto khi tín hiệu EMF phía sau yếu, dẫn đến mất ổn định, dao động hoặc khó khởi động động cơ. Trong các ứng dụng yêu cầu hiệu năng mượt mà ở tốc độ thấp, hạn chế này có thể là một vấn đề nghiêm trọng, đó là lý do tại sao động cơ không cảm biến không được sử dụng trong các hệ thống yêu cầu điều khiển chính xác ở mọi tốc độ.