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使 BLDC 電機換向的最有效方法是什么？

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

資料介紹

無刷直流電機無刷直流電機無刷直流電機，或簡稱 BLDC 電機，是由直流電源通過外部電機控制器供電的電子換向電機。與它們的有刷電機不同，BLDC 電機依靠外部控制器來實現(xiàn)換向。簡而言之，換向是切換電機相位中的電流以產(chǎn)生運動的過程。有刷電機具有物理電刷，每次旋轉(zhuǎn)兩次可實現(xiàn)此過程，而 BLDC 電機則沒有，因此得名。由于它們的設計性質(zhì)，它們可以有任意數(shù)量的極對進行換向。無刷直流電機，或簡稱 BLDC 電機，是由直流電源通過外部電機控制器供電的電子換向電機。與它們的有刷電機不同，BLDC 電機依靠外部控制器來實現(xiàn)換向。簡而言之，換向是切換電機相位中的電流以產(chǎn)生運動的過程。有刷電機具有物理電刷，每次旋轉(zhuǎn)兩次可實現(xiàn)此過程，而 BLDC 電機則沒有，因此得名。由于它們的設計性質(zhì)，它們可以有任意數(shù)量的極對進行換向。與傳統(tǒng)有刷電機相比，BLDC 電機具有顯著優(yōu)勢。它們通常可提高 15-20% 的效率，需要更少的維護，不會造成電刷物理磨損，并在所有額定速度下提供平坦的扭矩曲線。雖然 BLDC 電機不是一項新發(fā)明，但由于需要復雜的控制和反饋電路，因此廣泛采用的速度很慢。然而，最近半導體技術(shù)的進步、更好的永磁體以及對更高效率的不斷增長的需求導致 BLDC 電機在許多應用中取代了有刷電機。BLDC 電機在白色家電、汽車、航空航天、消費品、醫(yī)療、工業(yè)自動化設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)有刷電機相比，BLDC 電機具有顯著優(yōu)勢。它們通常可提高 15-20% 的效率，需要更少的維護，不會造成電刷物理磨損，并在所有額定速度下提供平坦的扭矩曲線。雖然 BLDC 電機不是一項新發(fā)明，但由于需要復雜的控制和反饋電路，因此廣泛采用的速度很慢。然而，最近半導體技術(shù)的進步、更好的永磁體以及對更高效率的不斷增長的需求導致 BLDC 電機在許多應用中取代了有刷電機。BLDC 電機在白色家電、汽車、航空航天、消費品、醫(yī)療、工業(yè)自動化設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)朝著需要在更多應用中使用 BLDC 電機的方向發(fā)展，許多工程師不得不轉(zhuǎn)向這項技術(shù)。雖然電機設計的基礎知識仍然適用，但外部控制電路的加入為等式增加了另一組設計考慮因素。排在首位的設計問題是如何獲得電機換向反饋。隨著行業(yè)朝著需要在更多應用中使用 BLDC 電機的方向發(fā)展，許多工程師不得不轉(zhuǎn)向這項技術(shù)。雖然電機設計的基礎知識仍然適用，但外部控制電路的加入為等式增加了另一組設計考慮因素。排在首位的設計問題是如何獲得電機換向反饋。電機換向電機換向在深入研究 BLDC 電機的反饋選項之前，了解為什么需要它們很重要。BLDC 電機有單相、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數(shù)，具體取決于應用。由于 BLDC 電機的轉(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)動電機的 3 個相位。因此，電機控制器用于在 3 個電機相位上生成 6 步換向模式。這 6 個步驟或換相階段移動一個電磁場，使轉(zhuǎn)子的永磁體移動電機軸。在深入研究 BLDC 電機的反饋選項之前，了解為什么需要它們很重要。BLDC 電機有單相、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數(shù)，具體取決于應用。由于 BLDC 電機的轉(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)動電機的 3 個相位。因此，電機控制器用于在 3 個電機相位上生成 6 步換向模式。這 6 個步驟或換相階段移動一個電磁場，使轉(zhuǎn)子的永磁體移動電機軸。圖 1：BLDC 電機換向的六步模式。圖 1：BLDC 電機換向的六步模式。