无刷直流电动机不仅保持了传统直流电动机良好的动、静态调速特性,且结构简单、运行可*、易于控制。其应用从***初的军事工业,向航空航天、信息、家电以及工业自动化领域迅速发展。
在结构上,与有刷直流电动机不同,无刷直流电动机的定子绕组作为电枢,励磁绕组由永磁材料所取代。按照流入电枢绕组的电流波形的不同,直流无刷电动机可分为方波直流电动机(BLDCM)和正弦波直流电动机(PM***),BLDCM用电子换相取代了原直流电动机的机械换相,由永磁材料做转子,省去了电刷;当电机出现故障时,可以先断开ENA引脚,然后再接通来清除故障。而PM***则是用永磁材料取代同步电动机转子中的励磁绕组,省去了励磁绕组、滑环和电刷。在相同的条件下,驱动电路要获得方波比较容易,且控制简单,因而BLDCM的应用较PM***要广泛的多。
无刷直流电动机一般由电子换相电路、转子位置检测电路和电动机本体三部分组成,电子换相电路一般由控制部分和驱动部分组成,而对转子位置的检测一般用位置传感器来完成。工作时,控制器根据位置传感器测得的电机转子位置有序的触发驱动电路中的各个功率管,进行有序换流,以驱动直流电动机。关系很大,交流调速,变频,负载性质随之改变,是一个极不稳定的系统。
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BK 刹车控制端子:当BK脚与GND脚的断开时, 驱动器将三根相线短路,电机处于制动状态。当BK脚与GND脚的接通时,电机脱离制动状态。如果电机处于高速或者负载惯量比较大时,刹车对电气和机械装置产生冲击,损害大。除安全紧急制动外,应避免此类制动行为。为了减小动作时间,尽量把速度减少到比较安全范围再进行刹车。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。
X1,X2,X3多段速控制端子:在配置软件中可设置多段速输入模式多段速模式有两种,分别为模式1及模式2,模式1为译码方式,模式2为位选方式。
多段速1:X1,X2,X3与GND的断开或闭合可以组合成8种不同的设置对应8段不同的速度,来实现不同的转速,不同转速过渡按设定的加减速时间进行。
采用磁敏式位置传感器的无刷电机,其磁敏传感器件装在定子组件上,用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。
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***控制策略。不接线或高电平时驱动器被关闭禁止工作处于自由状态,同时将驱动器的报警状态复位清零,实现在线报警复位电机刹车控制,TTL、CMOS电平兼容。
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直流无刷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。直流无刷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。生产过程中,定子芯片全是高速冲床冲出来的,精度高,模具采用钨钢镶件,钨钢冲子,生产加内外精密导柱制造。
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