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无刷直流电机操控及相序测定

发布时间:2022-04-30 19:54:37 来源:kok体育竞猜

产品介绍

  采 用电子换向设备替代了传统直流电机的机械换向设备,又具有与直流电机相似的机械特性,其磁钢置于本文经过对三相无刷直流电机传感器方位、输出信号与绕组电动势间的联系进行剖析,提出了一种测定其无刷直流电机定子绕组一般选用三相星形接法,需求运用三相全桥操控电路,其驱动操控系统结构如图1所示。

  由V1~V6六只功率管构成的驱动全桥能够操控绕组的通电情况。依照功率管的通电办法,能够分为两两导通和三三导通两种操控办法。因为两两导通办法提 供了更大的电磁转矩而被广泛选用。在两两导通办法下,每一会儿有两个功率管导通,每隔1/6周期即60°电视点换相一次,每只功率管继续导通 120°电视点,对应每相绕组继续导通120°,在此期间相电流方向坚持不变。为确保发生最大的电磁转矩,一般需求使绕组组成磁场与转子 磁场坚持笔直。因为选用换相操控办法,其定子绕组发生的是跳变的磁场,使得该磁场与转子磁场的方位坚持在60°~120°相对笔直的规模 区间。功率管的换相信号需求从方位传感器的情况得出,换相时间也便是霍尔传感器的信号情况改动的时间。因此霍尔传感器和三相绕组对应联系的确认关于电机的正确运转非常重要。3相序测定的有用办法3.1方位传感器装置办法方位传感器在无刷直流电机操控系统中起着非常重要的效果。它用于检测转子磁极的方位,为开关电路供给正确的换相信息。无刷直流电机常用的方位传感器是霍尔传感器,霍尔元件数一般与绕组相数持平,转子磁钢作为霍尔元件的励磁磁场磁极。为了发生正确的换向信号,霍尔传感器装置方位有必定要求,一般有120°装置和60°装置两种办法,如图2所示。

  以霍尔传感器装置办法为120°为例,方位传感器输出波形、电机定子绕组通电电流和反电动势相位联系如图3所示。以方位传感器的信号情况差异,将无刷直流电机的运转情况分割为6个情况。各功率管导通区间如图3所示。两种方位传感器装置办法在本质上是相同的,在电机旋转过程中,都将360°电视点分割为6种情况,其间60°装置办法能够认为是将 120°装置时的一个霍尔元件回转180°装置,各元件换相时间均相同。在换相操控中,将三个霍尔传感器的输出信号情况的组合作为情况控 制变量,例如在图3所示的第一个运转区间内情况操控变量为H1 H2 H3(101)。在不同装置办法下各霍尔元件发生不一样的情况操控变量。在120°装置下,3个方位传感器信号组成的操控变量为001-110。 60°装置情况下,将呈现000和111的情况变量,而缺失中心的两个情况,因此他们的换相操控表是有差异的。经过调查霍尔传感器是否呈现111 和000的情况就能够断定霍尔传感器是哪种装置办法。

  3.2 相序测定办法三相星形衔接的无刷直流电机,其绕组等效模型如图1所示。做如下假定,无刷电机三相彻底对称,磁路不饱和,不计磁滞和涡流损耗。三相绕组的电压平衡方程则如式(1)所示:

  其间uA,uB,uC为相电压,e为各相绕组反电动势,i为流过各相绕组的电流,uN为三相绕组中点电压。L为三相绕组互感与自感的组成电感。在无刷电机三相绕组均为开路的情况下,即iA=iB=iC=0,咱们能够得到下面的定论。

  其间uBA和uCA为三相绕组的线)中能够看到,在三相绕组开路的情况下,上面的两个量能够用反电动势表明。关于反电动势的相位联系,由图3中做进一步的推导,能够得出如图4所示的相位联系。依据这一相位图,能够清楚地分辨出各方位传感器与各相绕组间的相位联系,三相绕组间的电位联系也能够断定,依据图4相同能够测定三相绕组间的联系。

  关于60°装置的方位传感器能够依照上面的办法得出相似的相位图,用于测定相序。4 试验验证运用一台无刷直流电机来验证前文提出的办法。试验电机型号为:57BL-3030H1-LS-B。额外转速为3 000 rpm,极对数为5,选用开关霍尔传感器作为方位传感器,方位传感器为120°装置办法。在试验中,首要确认任一绕组作为A相参阅绕组,滚动电机,用示波器丈量别的两相与A相间线电压的相位联系,得到的线,两个线电压波形的相位抢先的则为uBA,据此能够快速确认B相和C相。然后以铭uBA为参阅相位,别离丈量三个霍尔传感器与uBA的相位联系,其间一个波形如图6所示。比照图4,能够确认此方位传感器为A相绕组所对应,另两个方位传感器以相同的办法确认。

  5 结语本文提出仅经过对电机进行简略丈量即可快速有用确认无刷直流电机相序的测定办法,试验验证了该办法是有用的。