Le guide montre une course de démonstration préparée. Votre propre course et vos traces restent inchangées ; choisissez Explorer ici pour continuer depuis la démonstration.
Commande Six pas · PWM moyenné Rapport cyclique PWM commandé
Charge résistante de l'arbre
Mettre sous tension ↻ Avant Freiner
Inversion en attente : l'arbre tourne encore dans l'ancien sens et doit d'abord décélérer jusqu'à zéro.
Expériences Change réellement le modèle
Position manuelle du rotor
Verrouillage : relâchez le verrou de l'arbre pour positionner le rotor à la main. Le verrou est une contrainte idéale sur l'arbre.
Réinitialiser l'expérience Lancer les vérifications physiques
Le positionnement manuel met la course en pause et coupe l'alimentation de la commande. Désactiver la phase A éteint ses grilles, pas ses diodes intrinsèques.
Moteur immobile et alimenté avec les réglages de commande par défaut ; relâche le verrou et le défaut, efface les traces et démarre une nouvelle course.
Vérifications physiques Les tests s'exécutent sur des instances de modèle isolées et ne changent pas votre expérience.
Ces tests de cohérence vérifient l'implémentation. Ils ne certifient pas le modèle par rapport à un moteur fabriqué ou à un solveur électromagnétique non linéaire.
Cliquez sur un composant du modèle pour l'inspecter.
Modèle, équations et limites Géométrie et câblage Un rotor intérieur à aimants permanents comporte quatre aimants en arc magnétisés radialement : N–S–N–S à l'entrefer. Six dents de stator isolées portent des bobinages concentrés en cuivre, 36 spires représentées par dent. Les dents opposées forment deux bobines en série par phase, et les trois retours se rejoignent en un point étoile flottant. A1/B1/C1 occupent 0°/60°/120° mécaniques ; A2/B2/C2 occupent 180°/240°/300°. Trois capteurs à effet Hall à 30°/90°/150° mécaniques donnent un espacement de 120° électriques.
Commande électrique Le code Hall sélectionne un bras haut en PWM, un bras bas de retour et un bras non alimenté. Les lois de Kirchhoff déterminent les courants de bobinage et la tension du point étoile flottant. L'inductance n'est pas ignorée à la commutation : le courant non alimenté continue à circuler à travers la diode intrinsèque appropriée jusqu'à atteindre zéro. Le freinage court-circuite toutes les phases par les interrupteurs côté bas.
Champ magnétique Une discrétisation conservative en volumes finis 193 × 193 résout le potentiel vecteur magnétique de l'empilement actif. La base intégrée comprend trois champs de courant de bobinage et cinq harmoniques spatiales impaires de la rémanence tournante. Le flux couplé de chaque phase est extrait avec la même fonctionnelle de bobinage qui excite le champ ; sa dérivée fournit à la fois la force contre-électromotrice et le couple, ce qui préserve Σe·i = τ·ω. Les contours tracent B, et le champ ne disparaît pas quand l'alimentation est coupée.
v − v_Y = R i + L di/dt + e i_A + i_B + i_C = 0 e_k = ω ∂λ_PM,k / ∂θ τ_e = Σ i_k ∂λ_PM,k / ∂θ J dω/dt = τ_e − τ_load − bω − τ_friction
Bien lire les superpositions Rouge = nord ; bleu = sud. Les étiquettes du rotor se réfèrent au pôle tourné vers l'extérieur de chaque aimant ; sa face intérieure cachée porte le pôle opposé. La teinte des pôles du stator suit le champ total normal à la face d'entrefer, si bien qu'une dent même non alimentée peut être polarisée par le rotor.
Ambre / menthe / violet = phases A / B / C. Les pointes de flèches en mouvement montrent le courant conventionnel, pas le flux d'électrons. Leur vitesse de déplacement est illustrative ; leur direction et leur visibilité suivent le courant signé résolu. ⊙ indique un courant vers vous, ⊗ un courant qui s'éloigne.
Le champ magnétique est une solution 2D à mi-pile relevée vers l'avant dans la vue 3D afin que ses chemins de retour à travers le fer restent visibles. Ce n'est pas une solution tridimensionnelle des effets de bord. L'espacement des contours représente un flux égal par unité de longueur axiale au sein de chaque instantané ; l'échelle des contours est ajustée pour la lisibilité.
Portée et limites Ceci est une référence pédagogique physiquement couplée, pas un logiciel de conception de moteur validé. L'acier utilise un μr fixe de 600 ; la saturation, l'hystérésis, les pertes par courants de Foucault, la température, la démagnétisation des aimants, le couple de saillance et de détente, et les fuites d'extrémité sont omis. Une frontière extérieure finie et une discrétisation cartésienne introduisent des erreurs de champ, et le modèle de perméabilité annulaire lisse les étroits intervalles entre les aimants.
Le PWM est moyenné en tension avec un repli de rapport cyclique dépendant du courant près de 6 A. L'ondulation de commutation, le temps mort, les pertes des MOSFET et l'inductance parasite du câblage ne sont pas résolus. Les diodes intrinsèques sont idéales. Le bus continu est une source bidirectionnelle rigide qui absorbe l'énergie régénérée. Les valeurs en tesla de la carte de champ sont des estimations du modèle, pas des mesures.
Les vues en rayons X et éclatée ne changent que la présentation. Le ralenti avance chaque variable physique sur la même horloge mise à l'échelle. Les relevés de vitesse de l'arbre indiquent toujours le rpm physique.
Références techniques principales : notes d'application de fabricants de semi-conducteurs sur la commande trapézoïdale des moteurs BLDC à capteurs à effet Hall et sur la commutation en six pas avec capteurs ; références de magnétisme par éléments finis pour la formulation des sources d'aimant permanent et les conditions aux limites.
Magnétostatique 2D linéaire couplée au circuit et à la dynamique du rotor. Une machine de référence pour l'enseignement, pas le jumeau numérique d'un fabricant.
