BLDC無(wú)刷直流電機(jī)調(diào)速控制方式有哪些方法
1.外部模擬信號(hào)調(diào)速控制;
2.脈沖頻率調(diào)速控制;
3.PWM調(diào)速控制;
4.內(nèi)置電位器調(diào)速控制;
5.外接電位器調(diào)速。
無(wú)刷直流電機(jī)調(diào)速種類和原理是什么
直流電機(jī)調(diào)速一般采用脈沖寬度調(diào)制。
即供電電壓是寬度可調(diào)的脈沖電壓。當(dāng)脈沖最寬時(shí),相當(dāng)于直流電,功率最大,轉(zhuǎn)速最高。脈沖寬度減小時(shí),相當(dāng)于直流電電壓降低,功率及轉(zhuǎn)速降低。
脈寬調(diào)制(PWM)是調(diào)整脈沖的寬度而不是頻率。“脈沖寬了”指的是高電平時(shí)間長(zhǎng)了,低電平時(shí)間短了,脈沖頻率并沒(méi)有變。脈寬調(diào)制并不是直接調(diào)整電機(jī)的速度,而是改變電機(jī)的功率或扭矩。扭矩大了,換向加快,轉(zhuǎn)速就提高了。
怎樣將直流無(wú)刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)
利用加絲杠,加一個(gè)編碼器,形成閉環(huán)控制,如果一般定位使用,可以考慮使用步進(jìn)電機(jī),伺服電機(jī)也可以。伺服主要靠脈沖來(lái)定位,基本上可以這樣理解,伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖,就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度,從而實(shí)現(xiàn)位移,因?yàn)?,伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖。
這樣,和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),如此一來(lái),系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái),這樣,就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)精確的定位,可以達(dá)到0.001mm。
直流無(wú)刷電機(jī)的極數(shù)怎么判斷
1.如果使用CD系列驅(qū)動(dòng)器,可以用ZERO命令(轉(zhuǎn)子置零位),使能驅(qū)動(dòng)器,電流從定子繞組的C端流進(jìn),從B端流出,產(chǎn)生一個(gè)極數(shù)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)極數(shù)一樣的定子磁場(chǎng),該磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可用IZERO設(shè)定。設(shè)定IZERO=5(電機(jī)連續(xù)電流的5%),用手緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子一圈,每當(dāng)轉(zhuǎn)子的磁極對(duì)準(zhǔn)定子的磁極(同性或異性),便有一次停頓。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)圈有2p次停頓,則該電機(jī)的極數(shù)為2p。
2.果使用沒(méi)有轉(zhuǎn)子置零位命令的驅(qū)動(dòng)器,如S600/S300,可將驅(qū)動(dòng)器設(shè)置為串行電流模式。
用電流指令T,給定一小電流,不足以使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。用手緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子一圈,每當(dāng)轉(zhuǎn)子的磁極對(duì)準(zhǔn)定子的磁極(同性或異性),便有一次停頓 。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈有2p次停頓,則該電機(jī)的極數(shù)為2p。設(shè)定正確的電動(dòng)機(jī)極數(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行相當(dāng)重要。
改善無(wú)刷直流電機(jī)低速的方法
由于無(wú)刷直流電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí),所測(cè)量的反電動(dòng)勢(shì)太小,此時(shí)需要考慮到二極管的正向壓降造成反電動(dòng)勢(shì)的電壓偏移,其將產(chǎn)生不平均分布的過(guò)零點(diǎn)。在此提出低速時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)改善方法,在低速時(shí)可以使用一個(gè)前置補(bǔ)償電路去改善反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)效果。
獲得無(wú)刷直流電機(jī)位置或速度的實(shí)時(shí)信息的方法
1.依靠霍耳元件或者碼盤來(lái)獲得位置、速度信號(hào)。
缺點(diǎn):增加了器件成本,在無(wú)法加裝傳感器的時(shí)候無(wú)效。
2.無(wú)傳感器(Sensorless)方法,現(xiàn)在主要有反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零檢測(cè)法、三次諧波分析法以及Kalman預(yù)測(cè)法。
缺點(diǎn):局限于反電動(dòng)勢(shì)為梯形的BLDCM,而且有的需要加裝特別的外部電路,在一些場(chǎng)合下無(wú)法實(shí)現(xiàn):有的算法復(fù)雜,會(huì)造成較大的實(shí)時(shí)誤差。
如何確定步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的直流供電電源
A.電壓的確定
混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的供電電源電壓一般是一個(gè)較寬的范圍(比如IM483的供電電壓為12~48VDC),電源電壓通常根據(jù)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速和響應(yīng)要求來(lái)選擇。如果電機(jī)工作轉(zhuǎn)速較高或響應(yīng)要求較快,那么電壓取值也高,但注意電源電壓的紋波不能超過(guò)驅(qū)動(dòng)器的最大輸入電壓,否則可能損壞驅(qū)動(dòng)器。
B.電流的確定
供電電源電流一般根據(jù)驅(qū)動(dòng)器的輸出相電流I來(lái)確定。如果采用線性電源,電源電流一般可取I的1.1~1.3倍;如果采用開關(guān)電源,電源電流一般可取I 的1.5~2.0倍。
四相混合式步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器
四相混合式步進(jìn)電機(jī)一般由兩相驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng),因此,連接時(shí)可以采用串聯(lián)接法或并聯(lián)接法將四相電機(jī)接成兩相使用。
串聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較的場(chǎng)合使用,此時(shí)需要的驅(qū)動(dòng)器輸出電流為電機(jī)相電流的0.7倍,因而電機(jī)發(fā)熱?。徊⒙?lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合使用(又稱高速接法),所需要的驅(qū)動(dòng)器輸出電流為電機(jī)相電流的1.4倍,因而電機(jī)發(fā)熱較大。
為什么步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),
但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng),并伴有嘯叫聲
步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)技術(shù)參數(shù):空載啟動(dòng)頻率,即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機(jī)不能正常啟動(dòng),可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下,啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動(dòng),脈沖頻率應(yīng)該有加速過(guò)程,即啟動(dòng)頻率較低,然后按一定加速度升到所希望的高頻(電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退偕礁咚伲?/p>
有刷直流電機(jī)的調(diào)壓變速
對(duì)于有刷直流電機(jī)來(lái)說(shuō),改變其供電電壓,就會(huì)改變轉(zhuǎn)子線圈中的電流從而改變?cè)诙ㄗ哟艌?chǎng)中所受到的安培力,使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化,電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而升高,隨著轉(zhuǎn)矩的減小而降低。這種方式稱為調(diào)壓變速。
有刷電機(jī)是如何產(chǎn)生使其電樞旋轉(zhuǎn)所需的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)
是電機(jī)自己完成這項(xiàng)工作的。在電機(jī)殼體上有一對(duì)180°分開的電刷,這對(duì)電刷通過(guò)兩個(gè)換向器觸點(diǎn)(金屬板)將施加的電流引導(dǎo)到電樞線圈上; 每個(gè)金屬板覆蓋近180°的電樞。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電源,電刷,換向器金屬板和兩個(gè)電機(jī)線圈(繞組)之間的電流回路每轉(zhuǎn)半圈就自動(dòng)切換一次。
電樞的磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)相互作用,轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)可以通過(guò)電機(jī)本體上的固定線圈產(chǎn)生,也可以通過(guò)永磁體產(chǎn)生。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其磁場(chǎng)方向也要反轉(zhuǎn),從而電機(jī)保持轉(zhuǎn)動(dòng),因?yàn)榫€圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向是一直切換的,并且被外部線圈或永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)吸引/排斥。
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