無刷電機控制方式有哪些?

電驅科技


無刷電機控制方式有哪些?

答;無刷電機分為;無刷直流電機(BLDC),永磁同步電機(PMSM)。

常見的控制方式有;1、三相六步控制,俗稱方波控制;2、正弦波控制,也叫脈衝調製(PWM);

直流無刷電動機是採用晶體管換向技術,來代替了傳統的整流子換向器一種新型直流電動機。它的結構圖如下圖所示。


上述無刷直流電機的結構中有兩個死區,即當轉子轉到N、S極之間的位置中心點,此時位置上的霍爾感受不到磁場,必須靠慣性轉動。為了克服上述問題必須利用調製寬度來克服它。

無刷電機它的工作原理如下;

電動機的定子繞組必須根據轉子的磁極方位切換其中的電流方向,才能使轉子連續旋轉,因此在無刷直流電動機內必須設備一個轉子磁極位置的傳感器,這種傳感器通常採用霍爾元件。

霍爾元件是一種磁感應傳感器,可以檢測磁場的極性,將磁場的極性變成電信號,送給對應的晶體管的控制極。定子繞組中的勵磁電流是根據霍爾元件的信號進行切換,這樣就可以形成旋轉磁場,驅動轉子旋轉。

霍爾元件上下經限流電阻接到直流電源上,有偏流流過使晶體管按照對應方向截止或導通。(如上圖所示),這樣在定子W1線圈與定子w2定子線圈中,它受霍爾元件變化檢測的信號而改變,形成旋轉運動。

一般霍爾元件安裝在無刷直流電機靠近轉子磁極的位置。

上述無刷直流電機結構中有兩個死區,即當轉子轉到N、S極之間的位置為中性點,在此位置霍爾元件感受不到磁場,因而無輸出,則定子繞組也會無電流,電機只能靠慣性轉動,如果恰好電動機停在此位置,則會無法啟動。為了克服上述問題,人們在實線中也開發出多種方式。如下圖所示。


上面圖為單極性兩相半波通電方式,無刷直流電機的內部結構示意圖。它在泡機中設有兩霍爾元件按90度分佈,轉子為單極(N、S)永久磁鋼,定子繞組為兩相4個勵磁繞組。下面為單極兩相半波通電方式無刷電機電路示意圖,分兩張圖片。

該類型的電機為了形成旋轉磁場。

它由4個晶體三極管Ⅴ1~V4驅動各自的繞組,轉子位置的檢測由兩個霍爾元件擔任。

①圖中標註(紅1)的指向。在轉子磁極旋轉過程中,當N極靠近霍爾元件HG1時,它會感應磁場信號,並轉換成相應極性的電信號。

②霍爾元件A、B端輸出左右極性相反的電信號,其中A端為正極、B端為負極,V1導通、V2截止。

③繞組L1中有電流,L2中無電流,L1產生的磁場S極會吸引N極,並排斥S極,使轉子逆時針方向旋轉。

④指圖中黑色9的指向。單極性兩相半波通電方式的無刷直流電機為了形成旋轉磁場,由4個晶體三極管V1~V4分別驅動各自的繞組,由兩個霍爾元件對轉子位置進行檢測。

⑤霍爾元件HG1無任何信號輸出時,V1、V2均為截止。

⑥轉子的N極靠近霍爾元件HG2,HG2的C端輸出正極性電壓,D端輸出負極性電壓,V3導通。

⑦繞組L2中有電流,L2的上端產生S極,並吸引轉子的N極繼續旋轉,如此循環,電動機就旋轉起來了。

⑧當轉子轉動到90度時,HG1靠近轉子的中性位置,HG1因靠近中性磁極而無輸出。 ⑨霍爾元件HG1無任何信號輸出,V1、V2均截止。

上述就是無刷直流電機的工作原理。 希望對提問者和頭條上類似需要的頭條閱讀者們有一點幫助。

知足常樂2019.2.22於上海


知足常樂98954541


無刷直流電機的控制方式有3種:①FOC(又稱為矢量變頻、磁場矢量定向控制)②方波控制(也稱為梯形波控制、120°控制、6步換向控制)③正弦波控制。


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