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无刷直流电机第2部分:控制原理

时间:2025-12-19 02:32来源:[db:来源] 作者:admin 点击:
[db:摘要]
在本文第一部分了解了 BLDC 电机的结构和基本工作原理后,了解可用于电机可靠运行和保护的电机控制选项变得很重要。根据所服务的功能,电机控制可分为以下类别:
· 速度控制
· 扭矩控制
· 电机保护
实现这些控制功能需要监控一个或多个电机参数,然后采取相应的措施来实现所需的功能。在深入了解这些控制功能实现的细节之前,了解建立电机旋转或建立换向所需的逻辑和硬件的实现非常重要。
换向实施
如本文前面部分所述,根据电机的位置(使用反馈传感器识别),三个电气绕组中的两个一次通电。为了能够为绕组通电,需要外部电路能够满足电机的电流要求。三相绕组连接的典型控制电路如图 1 所示。V1、V3、V5 和 V2、V4、V6 构成一个跨接电源的三相电压源逆变器。V1 和 V4 形成一个桥。V1 为高压侧,连接到高压直流电源,而 V4 为低压侧,连接到地。


无刷直流电机第2部分:控制原理
通过调节功率器件的高边和低边(通过信号 V1H、V3H、V5H 和 V2L、V4L、v6L),可以控制流过定子绕组的电流。例如,如果电流必须流入RED绕组并从BLUE绕组流出,打开V1和V6同时保持其他信号将导致电流沿所需方向流动,如图2(A)所示. 接下来,通过打开 V5 和 V6 并关闭所有其他信号,电流可以切换为从绿色绕组流入和从蓝色绕组流出,如图 2 (B) 所示。


无刷直流电机第2部分:控制原理
按照相同的程序,可以生成 BLDC 电机的 6 步驱动序列。表 1 提供了基于霍尔传感器输出的电源电路的开关顺序。
但是,如果必须颠倒旋转,则也需要颠倒顺序。图 3 显示了励磁波形,包括相电流、相电压、霍尔传感器和扇区值。上半部分为三相绕组励磁电流和电压,其中黑线为相电流,绿、红、蓝线为相电压。由于相电流是梯形的,我们称之为 6 步 BLDC 控制梯形控制。


无刷直流电机第2部分:控制原理

无刷直流电机第2部分:控制原理
霍尔传感器和激励有固定的关系。通常,有两种类型的霍尔传感器。对于第一种类型,对于每个霍尔相位,它们的波形都有 60 度的延时。对于第二种类型,波形延时为 120 度。
对换向有了基本的了解,现在让我们切换到控制功能的实现,这对任何电机设计都至关重要。 (责任编辑:admin)

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