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无刷驱动器换向控制方法有哪些?

来源:深圳市鑫海文科技有限公司|发布时间:2019-07-30 19:43


无刷驱动器到目前为止,顺序向三相无刷电机施加电流的最常见配置是使用以桥接结构排列的三对功率MOSFET,每对控制电机一相的开关。在典型的布置中,使用脉冲宽度调制(PWM)来控制高侧MOSFET,其将输入DC电压转换为调制的驱动电压。PWM的使用允许限制启动电流并提供对速度和扭矩的精确控制。PWM频率是高频时发生的开关损耗与低频时出现的纹波电流之间的折衷,在极端情况下会损坏电机。通常,设计人员使用的PWM频率至少比最大电机转速高一个数量级。
无刷驱动器换向控制方案
 
无刷驱动器换向控制方案有哪几种?
电子换向有三种控制方案:梯形,正弦和磁场定向控制。梯形技术(在下面的例子中描述)是最简单的。在每一步中,两个绕组通电(一个“高”和一个“低”),而另一个绕组浮动。梯形方法的缺点是这种“阶梯式”换向导致扭矩“波动”,特别是在低速时。
正弦控制更复杂,但它减少了扭矩波动。在该控制方案期间,所有三个线圈保持通电,其中每个线圈中的驱动电流彼此正弦变化120°。与梯形技术相比,结果是更平稳的功率输送。
磁场定向控制依赖于测量和调整定子电流,使转子和定子磁通之间的角度始终为90°。与其他所有技术相比,该技术在高速下比正弦方法更有效,并且在动态负载变化期间提供更好的性能。几乎没有扭矩波动,可以在低速和高速下实现更平稳,精确的电机控制。
本文将其余的技术讨论限制为梯形技术。
在采用梯形控制方案的电动机中,MOSFET桥式开关必须以精确定义的顺序发生,以使BLDC电动机有效运行。切换顺序由转子磁铁对和定子绕组的相对位置决定。三相BLDC电机需要六步换向序列才能完成一个电气循环。每个电循环的机械转数由转子上的磁铁对数决定。例如,将需要两个电循环来机械旋转由两对磁体组成的转子一圈。

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