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使 BLDC 電機(jī)換向的最有效方法是什么？

2074070 2022-11-28 | pdf | 240.42KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)刷直流電機(jī)，或簡(jiǎn)稱 BLDC 電機(jī)，是由直流電源通過(guò)外部電機(jī)控制器供電的電子換向電機(jī)。與它們的有刷電機(jī)不同，BLDC 電機(jī)依靠外部控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)換向。簡(jiǎn)而言之，換向是切換電機(jī)相位中的電流以產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。有刷電機(jī)具有物理電刷，每次旋轉(zhuǎn)兩次可實(shí)現(xiàn)此過(guò)程，而 BLDC 電機(jī)則沒有，因此得名。由于它們的設(shè)計(jì)性質(zhì)，它們可以有任意數(shù)量的極對(duì)進(jìn)行換向。無(wú)刷直流電機(jī)，或簡(jiǎn)稱 BLDC 電機(jī)，是由直流電源通過(guò)外部電機(jī)控制器供電的電子換向電機(jī)。與它們的有刷電機(jī)不同，BLDC 電機(jī)依靠外部控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)換向。簡(jiǎn)而言之，換向是切換電機(jī)相位中的電流以產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。有刷電機(jī)具有物理電刷，每次旋轉(zhuǎn)兩次可實(shí)現(xiàn)此過(guò)程，而 BLDC 電機(jī)則沒有，因此得名。由于它們的設(shè)計(jì)性質(zhì)，它們可以有任意數(shù)量的極對(duì)進(jìn)行換向。與傳統(tǒng)有刷電機(jī)相比，BLDC 電機(jī)具有顯著優(yōu)勢(shì)。它們通?？商岣?15-20% 的效率，需要更少的維護(hù)，不會(huì)造成電刷物理磨損，并在所有額定速度下提供平坦的扭矩曲線。雖然 BLDC 電機(jī)不是一項(xiàng)新發(fā)明，但由于需要復(fù)雜的控制和反饋電路，因此廣泛采用的速度很慢。然而，最近半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步、更好的永磁體以及對(duì)更高效率的不斷增長(zhǎng)的需求導(dǎo)致 BLDC 電機(jī)在許多應(yīng)用中取代了有刷電機(jī)。BLDC 電機(jī)在白色家電、汽車、航空航天、消費(fèi)品、醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和儀器儀表等許多行業(yè)中找到了自己的位置。與傳統(tǒng)有刷電機(jī)相比，BLDC 電機(jī)具有顯著優(yōu)勢(shì)。它們通?？商岣?15-20% 的效率，需要更少的維護(hù)，不會(huì)造成電刷物理磨損，并在所有額定速度下提供平坦的扭矩曲線。雖然 BLDC 電機(jī)不是一項(xiàng)新發(fā)明，但由于需要復(fù)雜的控制和反饋電路，因此廣泛采用的速度很慢。然而，最近半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步、更好的永磁體以及對(duì)更高效率的不斷增長(zhǎng)的需求導(dǎo)致 BLDC 電機(jī)在許多應(yīng)用中取代了有刷電機(jī)。BLDC 電機(jī)在白色家電、汽車、航空航天、消費(fèi)品、醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和儀器儀表等許多行業(yè)中找到了自己的位置。隨著行業(yè)朝著需要在更多應(yīng)用中使用 BLDC 電機(jī)的方向發(fā)展，許多工程師不得不轉(zhuǎn)向這項(xiàng)技術(shù)。雖然電機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)仍然適用，但外部控制電路的加入為等式增加了另一組設(shè)計(jì)考慮因素。排在首位的設(shè)計(jì)問題是如何獲得電機(jī)換向反饋。隨著行業(yè)朝著需要在更多應(yīng)用中使用 BLDC 電機(jī)的方向發(fā)展，許多工程師不得不轉(zhuǎn)向這項(xiàng)技術(shù)。雖然電機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)仍然適用，但外部控制電路的加入為等式增加了另一組設(shè)計(jì)考慮因素。排在首位的設(shè)計(jì)問題是如何獲得電機(jī)換向反饋。電機(jī)換向電機(jī)換向在深入研究 BLDC 電機(jī)的反饋選項(xiàng)之前，了解為什么需要它們很重要。BLDC 電機(jī)有單相、兩相和三相配置；最常見的配置是三相。相數(shù)與定子上的繞組數(shù)相匹配，而轉(zhuǎn)子磁極可以是任意對(duì)數(shù)，具體取決于應(yīng)用。由于 BLDC 電機(jī)的轉(zhuǎn)子受到旋轉(zhuǎn)的定子磁極的影響，因此必須跟蹤定子磁極位置才能有效地驅(qū)動(dòng)電機(jī)的 3 個(gè)相位。因此，電機(jī)控制器用于在 3 個(gè)電機(jī)相位上生成 6 步換向模式。這 6 個(gè)步驟或換相階段移動(dòng)一個(gè)電磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子的永磁體移動(dòng)電機(jī)軸。在深入研究 BLDC 電機(jī)的反饋選項(xiàng)之前，了解為什么需要它們很重要。BLDC 電機(jī)有單相、兩相和三相配置；最常見的配置是三相。相數(shù)與定子上的繞組數(shù)相匹配，而轉(zhuǎn)子磁極可以是任意對(duì)數(shù)，具體取決于應(yīng)用。由于 BLDC 電機(jī)的轉(zhuǎn)子受到旋轉(zhuǎn)的定子磁極的影響，因此必須跟蹤定子磁極位置才能有效地驅(qū)動(dòng)電機(jī)的 3 個(gè)相位。因此，電機(jī)控制器用于在 3 個(gè)電機(jī)相位上生成 6 步換向模式。這 6 個(gè)步驟或換相階段移動(dòng)一個(gè)電磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子的永磁體移動(dòng)電機(jī)軸。圖 1：BLDC 電機(jī)換向的六步模式。圖 1：BLDC 電機(jī)換向的六步模式。