如果需要电机转动起来,需要给电机转子一个旋转的磁场。对于三相无刷直流电机来说,直流电压源只为三相逆变器提供恒定电压,所以要通过三相逆变器将直流电转换成三相电流,依次为不同线圈对通电。
BLDC电机通过下图所示三相逆变器电路能实现电机的换向逻辑,实质上就是通过控制Q0~Q5开关的导通和切断,来控制右侧A、B、C三相电机定子上产生所需要的正弦电压,那么我们需要控制的也就是这六个开关的开关周期。这里涉及到了一个算法,后面我们会讲到,就是空调矢量脉宽调制(SVPWM)。
下图的BLDC电机在非驱动端的定子中嵌入了三个霍尔传感器。上文我们讲到了,当电机每转过60个电角度,其中一个霍尔传感器就会改变状态。所以完成一个点周期需要六步。
这里我们需要引入反电动势的概念。当电机转动时,每个线圈绕组都会产生反电动势,根据楞次定律(来拒去留,增缩减扩),该电动势的方向与线圈绕组的电压相反,这个反电动势的极性与励磁电压相反。
我们可以看到每当电机发生换向时,即霍尔传感器信号发生跳变,都有一个绕组为正电,一个绕组为负电,一个绕组保持开路。这时候反电动势的电压极性从正变为负或从负变为正,即反电动势经过零值。这就是我们通过识别反电动势过零点,来识别转速位置换向的过程。
简单来说,BLDC电机有两种控制方法:六步换向方波控制,磁场定向控制法(FOC)。
BLDC电机和永磁同步电机(PMSM)的结构大同小异,一般来说PMSM电机的控制通常只用磁场定向控制法。
六步换向方波控制方法比磁场定向控制法更简单,每次只有两相通电,不需要进行Park和Clark变换。但是六步换向方波控制存在比较大的转矩脉动,并且会有比较大的噪音。这里我们只讲磁场定向控制法。
磁场定向控制 (FOC) 是一种高性能交流电机控制策略,能轻松实现电压矢量控制,从而实现了电机定子磁场的矢量控制,能够保证定子磁场与转子磁场时刻保持在90°,实现一定电流下最大的转矩输出。FOC的低速模式控制性能较好(性能好坏取决于速度反馈方式),正反向切换性能优异,并且FOC能够直接进行电流(力矩)、速度、角度三个闭环控制。采用正弦波控制,噪音会比方波控制小很多。关键字:引用地址:无刷直流电机控制的概念及原理
提起机器人,大家的脑子里大都浮现的是硬体机器人,而随着科学技术的发展,机器人不仅仅只有硬体的,软体的机器人已经有很多了,而且其用途非但不比硬体机器人差,还可能比硬体机器人有更多用途。近日,德国马普研究所研制出一种用磁场控制的软体机器人,其在磁场操纵下,它能爬行、打滚、跳跃,能迅速收缩以抓住滚过的小球。 据悉,这款机器人的主体材料为硅胶,内嵌具有磁性的汝铁硼微颗粒。其还具有多自由度和连续变换的能力,可在大范围内任意改变自身身形和尺寸。因为主动变形与被动变形能力的结合,机器人能挤过比自身常态尺寸小的缝隙,进入传统机器人没办法进入的空间。 试想一下,如果让“软软的机器人”为病人做手术是一种怎样的感受呢?如今,在超微创手术领域,软体机器人
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在超导领域 - 电子可以流过电阻基本为零的材料的现象中最重要的目标是一种可以在日常温度和压力下运行的超导体。 这种材料可以彻底改变现代生活。 但目前,即使是已发现的“高温”(高温)超导体也一定要保持非常冷的状态才能发挥作用,因为对于大多数应用来说,这种条件都太冷了。 在实现室温超导之前,科学家们还有很多东西需要学习,这还在于超导体是高度复杂的材料,其磁性和电子状态相互交织,有时甚至相互竞争。 这些不同的状态或阶段可能很难理清和解释。 其中一种状态是物质的交替超导状态,称为配对密度波(PDW),其特征是不断运动的耦合电子对。 迄今为止,PDW 一直被认为只有将超导体置于大磁场中时才会出现。 布鲁克海文实验室研究小组成员(从
数字电容隔离器的应用环境通常包括一些大型电动马达、发电机以及其他产生强电磁场的设备。暴露在这些磁场中,可引起潜在的数据损坏问题,因为电势(EMF, 即这些磁场形成的电压)会干扰数据信号传输。由于存在这种潜在威胁,因此许多数字隔离器用户都要求隔离器具备高磁场抗扰度 (MFI)。许多数字隔离器技术都声称具有高 MFI,但电容隔离器却因其设计和内部结构拥有几乎无穷大的MFI。本文将对其设计进行详细的介绍。 基本物理定则 诸如电动机的电源线等带电导体,其周围便是一个由流经它的电流形成的磁场。应用右手定则(请参见图 1),我们很容易便能确定该磁场的方向。该定则的内容如下:用右手握住导体,然后拇指指向电流的方向,这时环绕导体的手指便
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Allegro 推出一款全新三相无传感器无刷直流 (BLDC) 电机控制器,用于外部 N 信道功率 MOSFET,其设计可适用于各种泵、扇风机及冷却风扇等汽车应用。电机通过阻塞换相(梯形换相)驱动,该换相无需单独的位置传感器,可通过电机反电动势的监控决定。可编程的电机启动设计可使 Allegro A4960 调节用于大量电机及负载组合。 外部自举电容器用于提供驱动 N 通道 MOSFET 所需的上述电池电源电压。自动内部自举负载管理设计可确保自举电容器始终为功率 MOSFET 的安全运行提供充足的电力。集成交叉控制与可调无感时间可使功率 MOSFET 免于击穿。 集成诊断可指示欠压、过温和功率桥接故障,并可配置于大多数短路情况
在较短时间内根据雷达电子调速系统的特殊结构开发一套超高的性价比的磁场分布自动检验测试系统,实现对雷达电子调速系统上各个通孔沿轴心方向的磁场分布情况做出快速、准确的自动检验测试,自动生成检测报告。 由此下载
该测量仪能够实现对稳恒场,脉冲场峰值,交变场正负峰值、峰峰值及其频率的测量,同时具有自动测量功能。 图1:霍尔效应原理图 测量原理 霍尔效应的基础原理如图1所示。在Y方向通以电流I,并在Z方向施加磁感应强度为90的磁场,那么载流子在X方向受到洛仑兹力作用而在两端产生霍尔电动势EH。根据霍尔效应制造的霍尔器件是具有一定形状的半导体薄片,其霍尔电动势为: EH=RH(IB0/d)(1) 式中,RH为与材料有关的霍尔系数,d为霍尔器件的厚度,I为流过霍尔器件的电流,Bo为外磁场的磁感应强度。对一个霍尔器件而言,在电流I恒定的情况下,EH与外磁场Bo成正比,设比例系数K=RH 。因此,对于不同的霍尔传感器,能够最终靠改变工作电
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