直(zhí)流(liú)無(wú)刷電(diàn)機控製原理
直流無刷(shuā)電機(jī)控製原理
很多人說無(wú)刷電機跟有刷電機有不同(tóng),的確,無刷電機取消了物(wù)理碳刷(shuā),改進了有刷電機的碳刷(shuā)磨損快,以及碳刷摩擦噪聲和高速運轉時的火花產生(shēng)問題。但是由於沒有了物理碳刷這個轉向的模塊,所以無刷電機(jī)要改為數字信號控製,加入無刷驅(qū)動器來(lái)控製就成為了必要條件。
直流無刷驅(qū)動器包括電源模塊及控製模塊 :電源模塊提供三相(xiàng)電源給無刷電機供電,控製模塊則根據信號(hào)轉換輸入電源頻率。
電(diàn)源模塊可以(yǐ)直接以直流電輸入(一般為12V/24V/48V)或以(yǐ)交流電輸入(220 V),如果(guǒ)輸入是交流電就得先(xiān)經轉換器轉成直流。不論是直流電輸(shū)入或交流電輸(shū)入要轉入電機線圈前須先將直流電壓由換流器轉成3相電壓來驅動電機。
控製模塊則提(tí)供PWM(脈衝寬度調製)決(jué)定電機功率及換(huàn)流器換相的時機。直流無刷電機一般希(xī)望使用在當負載變動時速度可以穩定於設定值而不會變動太大的速度控製(zhì),所以(yǐ)無刷電機內部裝有能感應磁場的傳感(gǎn)器(一般為霍爾傳(chuán)感器),作為速度的閉回路控製,同時也作為相序控製的依(yī)據。但這隻是用(yòng)來作為速度控製並不能作為定位(wèi)控製。定位控製和伺服電機(jī)一樣需要加裝編碼器。大多數的無刷電機與伺服電機相同(tóng)都(dōu)是閉環結構。
要讓無刷電機轉動起來,首先控製模塊就必須根據(jù)傳感器感應到的無刷電機轉子目前所(suǒ)在位置,然後依照定(dìng)子繞線決(jué)定開啟(或(huò)關閉)換流器中功(gōng)率晶體管的順序,換流器中之AH、BH、CH(這些稱(chēng)為上(shàng)臂功率晶體管)及AL、BL、CL(這些稱為下臂功率晶體管),使電流依序流經電機線圈產生正向(或反向)旋轉磁場(chǎng),並與轉子的磁鐵(tiě)相互作用,如此就能使電機(jī)正/反轉動。當電機轉子(zǐ)轉動到傳感器感應出另一組信號的位置時,控製模塊又再開啟(qǐ)下一組功率晶體管,如此循環,無刷電機就可以依同一方向(xiàng)繼續轉動直到控製模塊決定要無(wú)刷電機(jī)停止則關閉功(gōng)率晶體管(或隻開下臂(bì)功率晶體管);要(yào)無刷電機反向轉動(dòng)則(zé)功率晶體管開(kāi)啟順序相反。