無(wú)刷直流電機(jī)工作原理詳解(編輯修改稿)
2025-08-20 08:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和相電流的關(guān)系。，每隔60176。夾角其中一個(gè)霍爾元件就會(huì)改變一次其輸出特性，那么一圈（通電周期）下來(lái)就會(huì)有6次變化，同時(shí)相電流也會(huì)每60176。改變一次。但是，每完成一個(gè)通電周期并不會(huì)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周需要的通電周期數(shù)目和轉(zhuǎn)子上的磁極的對(duì)數(shù)相關(guān)，轉(zhuǎn)子有多少對(duì)磁極那么就需要多少個(gè)通電周期。，其中微控制器PIC18FXX31控制Q0Q5組成的驅(qū)動(dòng)電路按照一定的時(shí)序?yàn)锽LDC通電，根據(jù)電機(jī)電壓和電流的不同可以選擇不同的驅(qū)動(dòng)電路，如MOSFET、IGBT或者直接使用雙極性三極管。、B、C繞組上的通電時(shí)序。上面兩個(gè)表格顯示的是當(dāng)霍爾元件呈60176。排列時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形，前面也提到霍爾元件還可以呈120176。的夾角排列，那么這個(gè)時(shí)候就需要相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)波形，這些波形都可以在電機(jī)生產(chǎn)商的資料里找到，應(yīng)用時(shí)需要嚴(yán)格遵守通電時(shí)序。，假設(shè)驅(qū)動(dòng)電壓和電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電壓相等（包括驅(qū)動(dòng)電路本身的損耗），當(dāng)PWMx按照給定的時(shí)序開(kāi)和關(guān)時(shí)無(wú)刷電機(jī)將會(huì)以額定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。為了調(diào)速，我們使用遠(yuǎn)高于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的PWM波驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通常我們需要至少10倍于電機(jī)最高頻率的PWM驅(qū)動(dòng)波形。當(dāng)PWM驅(qū)動(dòng)波形的占空比變化時(shí)，使得其在定子上的有效電壓變化，這就實(shí)現(xiàn)了無(wú)刷電機(jī)的調(diào)速，另外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電源電壓高于電機(jī)本身的額定電壓時(shí)，我們可以調(diào)節(jié)PWM的占空比來(lái)使得驅(qū)動(dòng)電源電壓適合電機(jī)的額定驅(qū)動(dòng)電壓。可想而知，我們可以使用同一個(gè)控制器去掛接不同額定電壓的電機(jī)，此時(shí)只需要用控制器改變一下PWM的占空比就行了。另外還有一種控制方式：當(dāng)微控制器的PWM輸出不夠用時(shí)，可以在整個(gè)通電時(shí)序內(nèi)將上臂一直導(dǎo)通（即上臂不使用PWM）而下臂使用PWM驅(qū)動(dòng)。，有了這個(gè)電壓，我們就可以計(jì)算PWM波形的有效值。閉環(huán)控制我們可以通過(guò)閉環(huán)測(cè)量當(dāng)前電機(jī)的轉(zhuǎn)速而達(dá)到控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速的目的，我們通過(guò)計(jì)算期望轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速的誤差，然后使用PID算法去調(diào)節(jié)PWM的占空比以達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。對(duì)于低成本，低轉(zhuǎn)速的應(yīng)用場(chǎng)合，可以使用霍爾傳感器獲得轉(zhuǎn)速反饋。利用PIC18FXX31微控制器本身的一個(gè)定時(shí)器去測(cè)量?jī)蓚€(gè)霍爾元件輸出信號(hào)，然后根據(jù)這個(gè)信號(hào)得出實(shí)際的轉(zhuǎn)速。在高轉(zhuǎn)速應(yīng)用場(chǎng)合，我們可以在電機(jī)上裝上光電編碼器，可以利用其輸出相差90176。的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的測(cè)量。通常，光電編碼器還可以輸出PPR信號(hào)，使得可以進(jìn)行較精確的轉(zhuǎn)子定位，編碼器的編碼刻度可以上百甚至上千，編碼刻度越多，精度越高。4. 反電動(dòng)勢(shì)（BACK EMF）根據(jù)楞次定律，當(dāng)BLDC轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其繞組會(huì)產(chǎn)生與繞組兩端電壓相反方向的反向電壓，這就是反電動(dòng)勢(shì)（BACK EMF）。記住，反電動(dòng)勢(shì)和繞組所加電壓是反向的。決定反電動(dòng)勢(shì)的主要因素有以下幾點(diǎn)：轉(zhuǎn)子的角速度；
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