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无刷直流电机 控制策略

2020-07-16知识11
弱磁加速对直流无刷电机到底有没有意义? 弱磁调速在交流电机上普遍应用,TESLA汽车的电动机到后期就会进入恒功率状态。普通的民用电动摩托车上一… 求一个电动自行车控制器的proteus仿真。。。控制器主要是无刷直流电机...有程序,电路图什么的最好啊... 基于Proteus的无刷直流电机控制器仿真设计 宛铮(嘉兴学院机电工程学院,浙江 嘉兴314001)摘要:在Proteus仿真环境下结合Mplab开发平台,设计了以DSPIC33FJ12MC202为主控制... 无刷直流电机的控制方式分为那些?如何理解? 常规直流控制方式是控制普通直流电机的,用于有刷电机的。无刷直流电机,由于无刷,电机自己不能自己完成电流的换向,必须靠外部控制电路实现换向。所以不存在常规直流控制方式,外部控制电路完成换向是通过开关管实现的,由于开关电路的灵活性,可以方便的实现比单纯换向更多的功能,所以,采用斩波直流控制方式来控制电机。在斩波控制方式中,目前最常用的PWM(即脉冲宽度调制)控制方式. 无刷直流电机驱动电路图 系统设计的关键点和难点既然BLDC有很多优点,人们当然有理由将其应用到高尔夫球车这类微型车当中去,但为什么世面上现有的电动高尔夫球车均采用传统直流电机呢?答案或许很多,有两点却始终跑不掉,那就是成本和可靠性。先说成本,具有相近参数的BLDC比传统直流电机价格高,主要是永磁体贵,不过现在永磁体的价格呈下降的趋势[3];他励直流电机的驱动要求主电路为三个桥臂,但有两个桥臂位于励磁回路,容量较小,而BLDC的驱动要求主电路为三相桥式驱动电路,它们身上均流过电枢电流,这大大增加了功率开关器件的投入。再说可靠性,采用霍尔位置传感器来检测电机转子位置以指导功率器件进行适当的换相,成本低,检测电路简单,但可靠性低[4]。当然,即便采用其他类型的传感器可靠性也高不到哪去,个人认为这跟传统直流电机的电刷和换向器一样让人头痛。这些问题怎么解决,以及一些其他电机驱动系统都具有的共性问题,我在下面的内容中进行阐述。较低的电压等级带来应对大电流的挑战在设计的最大功率下功率开关器件处理的电流峰值将达到100A。大电流将对因器件布置所带来的寄生参数、分布电感等问题提出严苛的要求,当然还有散热。同等情况下,BLDC的驱动需要更多的... 永磁无刷电机和无刷直流电机是一个意思么? 永磁无刷电机通常分为永磁交流无刷电机和永磁直流无刷电机。永百磁无刷交流电机通常是指交流同步电机。而永磁度无刷直流电机可分为正弦型永磁同步电动机和直流无刷电动机两种。永磁同步电动机的转子采用永久磁铁,使得转子磁场在空间的分布可分为正弦波和梯形波两种:一种问为正弦波形;另一种为梯形波。习惯上将答正弦波永磁同步电动机组成的调速系统称为正弦型永磁同步电动机(PMSM)调速系统;而由梯形波(专方波)永磁同步电动机组成的调速系统,在原理和控制方式上基本与直流电动机类似,故称这种系统为直流无刷电动机(BLDCM)调速系统,属方波同步电动机又称为直流无刷电动机(或方波电动机)。 直流无刷电机的控制策略 一般的自同步无刷直流电动机逆变器和驱动的结构图如图1所示。图中所示之驱动系统通常较多用于电压源逆变器(VSI)。电压源逆变器的对应是电流源逆变器(CSI)。VSI之所以较为广泛运用是因为其成本、重量、动态性能,以及易于控制均优于CSI。两种逆变器重量和成本的差异是由于VSI采用电容器进行直流耦合,而CSI须要在整流器和逆变器之间接有笨重的电抗器。VSI在动态响应能力上也与CSI不同。由于大的电抗器的作用就是满足CSI作为恒流源的较大的换向重叠角的需要,防止电机绕组中电流的快速变化,抑制电机的高速伺服运行。这就会加大驱动系统中阻尼器的尺寸。对于CSI所期望得到的恒流控制和恒转矩控制性能,在VSI中,也可通过其内部的电流控制环中滞后型电流控制而近似得到。术语“自同步”指的是为了定子相电流脉冲与电机各相反电势一致所需正确的各管导通顺序,驱动电路对即时转子位置信息的要求。图1基本的无刷直流电动机驱动图2是无刷直流电动机一经典的位置和转速控制方案的方框图。如果仅仅期望转速控制,可以将位置控制器和位置反馈电路去掉。通常在高性能的位置控制器中位置和转速传感器都是需要的。如果仅有位置传感器而没有转速传感器,那就要求检测位置信号... 哪位朋友,能否告诉我 直流无刷电机与永磁直流无刷电机区别在哪? 直流无刷电机与步进电机的区别是: 1)直流无刷电机比步进电机的转速高。2)直流无刷电机 无刷直流电机的转矩脉动的原因 造成无刷直流电动机转矩脉动的原因很多,主要可以分为以下五个方面: 1.电磁因素引起的转矩脉动这是由于定子电流和转子磁场相互作用而产生的转矩脉动.它与电流波形、感应电动势波形、气隙磁通密度的分布有着直接关系。理想情况下,定子电流为方波,感应电动势为梯形波,平顶宽度为120°电角度,电磁转矩为恒值。而实际电机中.由于设计和制造方面的原因.很难保持感应电动势为梯形波,或者平顶宽度不是120°电角度:或者由于转子位置检测和控制系统精度不够而造成感应电动势与电流不能保持严格同步;或者电流波形偏离方波,只能近似地按梯形波变化等。这些因素的存在都会导致电磁转矩脉动的产生。抑制电磁因素引起的转矩脉动的方法有优化设计法、最佳开通角法、谐波消去法、转矩反馈法等。(1)优化设计法。对于无刷直流电动机,磁极形状、极弧宽度、极弧边缘形状对输出电磁转矩都有很大的影啊。当气隙磁通密度呈方波分布时,即感应电动势波形为理想的梯形波时,极弧宽度增加.则电磁转矩增加,转矩脉动减小;当极弧宽度达到π时,电机功率最大,转矩脉动为零。据此,可以通过选择合理的无电磁转矩脉动的电机磁极和极弧的设计方案,改变磁极形状,或增加极弧宽度来... 直流无刷电机和永磁同步电机是什么关系? 无刷直流电机通常情况下转子磁极采用瓦型磁钢,经过磁路设计,可以获得梯形波的气隙磁密,定子绕组多采用集中整距绕组,因此感应反电动势也是梯形波的。无刷直流电机的控制需要位置信息反馈,必须有位置传感器或是采用无位置传感器估计技术,构成自控式的调速系统。控制时各相电流也尽量控制成方波,逆变器输出电压按照有刷直流电机PWM的方法进行控制即可。本质上,无刷直流电动机也是一种永磁同步电动机,调速实际也属于变压变频调速范畴。通常说的永磁同步电动机具有定子三相分布绕组和永磁转子,在磁路结构和绕组分布上保证感应电动势波形为正弦,外加的定子电压和电流也应为正弦波,一般靠交流变压变频器提供。永磁同步电机控制系统常采用自控式,也需要位置反馈信息,可以采用矢量控制(磁场定向控制)或直接转矩控制的先进控制策略。两者区别可以认为是方波和正弦波控制导致的设计理念不同。最后纠正一个概念,“直流变频”实际上是交流变频,只不过控制对象通常称之为“无刷直流电机”。 永磁无刷直流电机的转矩驱动控制策略有哪些 永磁直流力矩电动机也包括无刷的,它们的区别在于一个是矩电机,一个不是。力矩电动机,是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机,具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点。力矩电动机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。永磁直流力矩电动机是一种能工作在连续堵转状态,能与负载直接耦合,以输出转矩为主要特征的低速驱动电机。按其是否存在电刷与换向器接触的结构形式,分为有刷和无刷永磁直流力矩电动机两大类。永磁无刷直流电动机是由一块或多块永磁体建立磁场的直流电动机,其性能与恒定励磁电流的他励直流电动机相似,可以由改变电枢电压来方便地调速。与他励式直流电动机相比,具有体积小、效率高、结构简单、用铜量少等优点,是小功率直流电动机的主要类型。永磁式直流力矩电机,是一种低速直流伺服电动机,通常使用在堵转或低速情况下。其特点是堵转力矩大,空载转速低,不需要任何减速装置可直接驱动负载,过载能力强。长期堵转时能产生足够大的转矩而不损坏。广泛应用于各种雷达天线的驱动、光电跟踪等高精度传动系统、以及一般仪器仪表驱动装置上。属于直驱电机的一种类型。

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