| {本文由家电维修技术论坛小编收集整理资料}无刷直流 (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 依靠外部控制器实现换向，也就是在电机相上切换电流以产生运动的过程。有刷电机具有实际的电刷，其每旋转一圈可实现两次换向过程，而 BLDC 电机则无电刷。由于自身的设计特性，无刷电机能够实现任意数量的换向磁极对。本文将回顾 BLDC 电机的基础知识，探讨其常见换向方法并介绍一种采集位置反馈信息的新解决方案。 无刷直流 (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 依靠外部控制器实现换向，也就是在电机相上切换电流以产生运动的过程。有刷电机具有实际的电刷，其每旋转一圈可实现两次换向过程，而 BLDC 电机则无电刷。由于自身的设计特性，无刷电机能够实现任意数量的换向磁极对。本文将回顾 BLDC 电机的基础知识，探讨其常见换向方法并介绍一种采集位置反馈信息的新解决方案。BLDC 电动机换向的基础知识最常见的 BLDC 电机采用 3 相配置。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对。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，进而使转子永磁体推动电机轴（图 1）。  为了使控制器能够有效地使电机换向，控制器必须始终获得关于转子位置的准确信息。自无刷电机诞生以来，霍尔效应传感器就一直是换向反馈的热门选择。在典型情况下，3 相控制需要三个传感器。电机定子中嵌入了检测转子位置的霍尔效应传感器，这样就可以切换三相电桥中的晶体管来驱动电机。三个霍尔效应传感器的输出一般标记为 U、V 和 W 通道。遗憾的是，这种位置反馈法有一些缺点。虽然霍尔效应传感器的 BOM 成本很低，但将这些传感器集成到 BLDC 中的成本可能是电机总成本的两倍。此外，控制器只能从霍尔效应传感器获得电机位置的部分信息，这在需要精确位置反馈才能正常运行的系统中会造成问题。编码器可提供更高的精度在当今世界，需要无刷直流电动机的系统对位置测量精度的要求远远高于以往。为此，除了霍尔效应传感器外，可将增量编码器可与无刷直流电机配对使用。这就给出了一个具有改进型位置反馈的系统，但现在需要电机制造商在电机中添加两个霍尔传感器，以及在装配后增加一个增量编码器。更好的选择是忽略霍尔效应传感器，用换向编码器取代增量编码器。换向编码器具有用于精确位置跟踪的增量输出，以及与电机的特定磁极配置相匹配的换向输出，这类器件如 CUI Devices 的 AMT31 或 AMT33 系列器件。CUI Devices 的换向编码器是数字式器件，可以对这些参数（包括极数、分辨率和方向）进行编程。这样，工程师就能灵活地进行原型开发和测试，减少多设计中的编码器 SKU 数量。对齐换向电机当在电机上施加电流时，电机会旋转，反之，当旋转电机时，就会产生电流。如果旋转无刷直流电动机，我们会看到 3 相的输出与以下图 2 所示类似。为使换向编码器，甚至霍尔效应传感器与无刷直流电动机正确对齐，所产生的换向波形应与反电动势对齐。传统上，这将导致一个反复过程，需要用第二台电机来驱动第收到其他维修同行的一台电机，并需要用示波器观察波形。这可能会耗费时间，并增加大制造成本。  |
|Archiver|手机版|家电维修论坛
( 蜀ICP备19011473号-4 川公网安备51102502000164号 )
GMT+8, 2025-5-18 02:42 , Processed in 0.136858 second(s), 18 queries .
Powered by Discuz! X3.5
© 2001-2025 Discuz! Team.
