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文档简介

无刷电机的原理和应用 1 旋转磁场的产生 假定电机定子为3相6槽 星型连接 转子为一对极 定子通电形成旋转磁场 三相绕组通电遵循如下规则 每步三个绕组中一个绕组流入电流 一个绕组流出电流 一个绕组不导通 六步通电顺序如下 1 A B 2 C B 3 C A 4 B A 5 B C 6 A C 六步通电形成跳跃旋转磁场 1 无刷电机的原理和应用 2 如何实现速度的控制 在BLDC电机中 力矩正比于电流 速度正比于电压 反电势正比于电机转速 改变定子绕组电压的幅值即能改变电机速度 PWM控制技 为了使BLDC电机速度可变 必须在绕组的两端加可变电压 利用PWM控制技术 通过控制PWM信号的不同占空比 则绕组上平均电压可以被控制 从而控制电机转速 在控制系统中采用DSP或单片机时 可利用器件中的PWM产生模块产生PWM波形 根据转速要求设定占空比 然后输出6路PWM信号 加到6个功率管上 2 无刷电机的原理和应用 3 如何实现换相 1 A B 2 C B 3 C A 4 B A 5 B C 6 A C 必须换相才能实现磁场的旋转 如果根据转子磁极的位置换相 并在换相时满足定子磁势和转子磁势相互垂直的条件 就能取得最大转矩 要想根据转子磁极的位置换相 换相时就必须知道转子的位置 但并不需要连续的位置信息 只要知道换相点的位置即可 在BLDC中 一般采用3个开关型霍尔传感器测量转子的位置 由其输出的3位二进制编码去控制逆变器中6个功率管的导通实现换相 BLDC控制逻辑图 3 无刷电机的原理和应用 PWM模块 4 如何实现速度的控制 PWM控制技 当下桥臂的功率管由导通到关断时 上桥臂的功率管延时一段时间再由关断到导通 以防止桥臂直通 这个延时时间称为 死区 死区可通过编程改变 4 无刷电机的原理和应用 BLDC中断控制子程序 5 注 n为要积分的数值 无刷电机的原理和应用 BLDCPID控制程序 PID控制原理 PID计算公式 6 A 转速控制就是改变电机两端的电压来控制电机的转速B 当检测到转速低于设定转速时通过增加电机两端的电压 当检测到转速高于设定转速时减少电机电机两端的电压 通过PID控制就可以实现转速的稳定 注 开环控制n 转速U 电枢电压I 电枢电流R 电枢回路电阻
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