BLDC無刷直流電機調(diào)速控制方式有哪些方法
1.外部模擬信號調(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。
無刷直流電機調(diào)速種類和原理是什么
直流電機調(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,相當(dāng)于直流電,功率最大,轉(zhuǎn)速最高。脈沖寬度減小時,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”指的是高電平時間長了,低電平時間短了,脈沖頻率并沒有變。脈寬調(diào)制并不是直接調(diào)整電機的速度,而是改變電機的功率或扭矩。扭矩大了,換向加快,轉(zhuǎn)速就提高了。
怎樣將直流無刷電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動
利用加絲杠,加一個編碼器,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,伺服電機也可以。伺服主要靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度,從而實現(xiàn)位移,因為,伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度,都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖。
這樣,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),如此一來,系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)精確的定位,可以達(dá)到0.001mm。
直流無刷電機的極數(shù)怎么判斷
1.如果使用CD系列驅(qū)動器,可以用ZERO命令(轉(zhuǎn)子置零位),使能驅(qū)動器,電流從定子繞組的C端流進(jìn),從B端流出,產(chǎn)生一個極數(shù)與轉(zhuǎn)子磁場極數(shù)一樣的定子磁場,該磁場的強弱可用IZERO設(shè)定。設(shè)定IZERO=5(電機連續(xù)電流的5%),用手緩慢的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子一圈,每當(dāng)轉(zhuǎn)子的磁極對準(zhǔn)定子的磁極(同性或異性),便有一次停頓。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動圈有2p次停頓,則該電機的極數(shù)為2p。
2.果使用沒有轉(zhuǎn)子置零位命令的驅(qū)動器,如S600/S300,可將驅(qū)動器設(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。用手緩慢的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子一圈,每當(dāng)轉(zhuǎn)子的磁極對準(zhǔn)定子的磁極(同性或異性),便有一次停頓 。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一圈有2p次停頓,則該電機的極數(shù)為2p。設(shè)定正確的電動機極數(shù)對驅(qū)動器的運行相當(dāng)重要。
改善無刷直流電機低速的方法
由于無刷直流電機在低速運行時,所測量的反電動勢太小,此時需要考慮到二極管的正向壓降造成反電動勢的電壓偏移,其將產(chǎn)生不平均分布的過零點。在此提出低速時的反電動勢檢測改善方法,在低速時可以使用一個前置補償電路去改善反電動勢檢測效果。
獲得無刷直流電機位置或速度的實時信息的方法
1.依靠霍耳元件或者碼盤來獲得位置、速度信號。
缺點:增加了器件成本,在無法加裝傳感器的時候無效。
2.無傳感器(Sensorless)方法,現(xiàn)在主要有反電動勢過零檢測法、三次諧波分析法以及Kalman預(yù)測法。
缺點:局限于反電動勢為梯形的BLDCM,而且有的需要加裝特別的外部電路,在一些場合下無法實現(xiàn):有的算法復(fù)雜,會造成較大的實時誤差。
如何確定步進(jìn)電機驅(qū)動器的直流供電電源
A.電壓的確定
混合式步進(jìn)電機驅(qū)動器的供電電源電壓一般是一個較寬的范圍(比如IM483的供電電壓為12~48VDC),電源電壓通常根據(jù)電機的工作轉(zhuǎn)速和響應(yīng)要求來選擇。如果電機工作轉(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驅(qū)動器的最大輸入電壓,否則可能損壞驅(qū)動器。
B.電流的確定
供電電源電流一般根據(jù)驅(qū)動器的輸出相電流I來確定。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)電機與驅(qū)動器
四相混合式步進(jìn)電機一般由兩相驅(qū)動器來驅(qū)動,因此,連接時可以采用串聯(lián)接法或并聯(lián)接法將四相電機接成兩相使用。
串聯(lián)接法一般在電機轉(zhuǎn)速較的場合使用,此時需要的驅(qū)動器輸出電流為電機相電流的0.7倍,因而電機發(fā)熱?。徊⒙?lián)接法一般在電機轉(zhuǎn)速較高的場合使用(又稱高速接法),所需要的驅(qū)動器輸出電流為電機相電流的1.4倍,因而電機發(fā)熱較大。
為什么步進(jìn)電機低速時可以正常運轉(zhuǎn),
但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲
步進(jìn)電機有一個技術(shù)參數(shù):空載啟動頻率,即步進(jìn)電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機不能正常啟動,可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下,啟動頻率應(yīng)更低。如果要使電機達(dá)到高速轉(zhuǎn)動,脈沖頻率應(yīng)該有加速過程,即啟動頻率較低,然后按一定加速度升到所希望的高頻(電機轉(zhuǎn)速從低速升到高速)。
有刷直流電機的調(diào)壓變速
對于有刷直流電機來說,改變其供電電壓,就會改變轉(zhuǎn)子線圈中的電流從而改變在定子磁場中所受到的安培力,使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化,電機的轉(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。
有刷電機是如何產(chǎn)生使其電樞旋轉(zhuǎn)所需的旋轉(zhuǎn)磁場
是電機自己完成這項工作的。在電機殼體上有一對180°分開的電刷,這對電刷通過兩個換向器觸點(金屬板)將施加的電流引導(dǎo)到電樞線圈上; 每個金屬板覆蓋近180°的電樞。當(dāng)電機轉(zhuǎn)動時,電源,電刷,換向器金屬板和兩個電機線圈(繞組)之間的電流回路每轉(zhuǎn)半圈就自動切換一次。
電樞的磁場與轉(zhuǎn)子的磁場相互作用,轉(zhuǎn)子的磁場可以通過電機本體上的固定線圈產(chǎn)生,也可以通過永磁體產(chǎn)生。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,其磁場方向也要反轉(zhuǎn),從而電機保持轉(zhuǎn)動,因為線圈產(chǎn)生的磁場的方向是一直切換的,并且被外部線圈或永磁體產(chǎn)生的磁場吸引/排斥。
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