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BLDC电机换向

作者:音曼顿 浏览: 发表时间:2022-05-11 00:12:24

       无刷直流电机(或简称 BLDC电机)是一种采用直流电源并通过外部电机控制器控制实现电子换向的电机。不同于有刷电机,BLDC 电机依靠外部控制器来实现换向。简言之,换向就是切换电机各相中的电流以产生运动的过程。有刷电机是指具有物理电刷的电机,其每转一次可实现两次换向过程,而 BLDC 电机无电刷配备,因此而得名。由于其设计特性,无刷电机能够实现任意数量的换向磁极对。

       在深入探索 BLDC 电机反馈选项之前,先了解为什么需要它们至关重要。BLDC 电机可配置为单相、两相和三相;其中最常用的配置为三相。相数与定子绕组数相匹配,而转子磁极数根据应用需求的不同可以是任意数量。因为 BLDC 电机的转子受旋转的定子磁极影响,所以须追踪定子磁极位置,以有效驱动三个电机相。为此,需使用电机控制器在三个电机相上生成六步换向模式。这六步(或换向相)移动电磁场,进而使转子永磁体移动电机轴。

      通过采用这种标准电机换向序列,电机控制器即可利用高频率脉宽调制 (PWM) 信号,有效降低电机承受的平均电压,从而改变电机速度。除此之外,这种设置通过让一个电压源用于各种各样的电机,大大提升了设计灵活性,即使直流电压源大大高出电机额定电压的情况也不例外。为了让此系统保持相对于有刷技术的效率优势,在电机和控制器之间需要安装非常严格的控制回路。反馈技术的重要性就体现在这里;控制器要能保持对电机的精确控制,它必须始终掌握定子相对于转子的确切位置。预期和实际位置出现任何非对准或相移可能会导致意想不到的情况及性能下降。针对 BLDC 电机换向可采用许多方式来实现这种反馈,不过最常见的方式是使用霍尔效应传感器、编码器或旋转变压器。另外,某些应用也会依靠无传感器换向技术来实现反馈。


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