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直流无刷电动机工作原理与控制方法

发布时间:2017-04-26 20:51:32  来源:大电流电感厂家   查看:

  三三通电方式的顺序是VF1VF2VF3、VF2VF3一体成型电感VF4、VF3VF4VF5、VF4VF5VF6、VF5VF6VF1、VF6VF1VF2、VF1VF2VF3,当VF6VF1VF2通电时,电流从VF1管流入,同时经A和B相绕组,再分别从VF6和VF2管流出,C相绕组则没有电流通过,这时相当于A、B两相绕组并联。这时相当于A、B两绕组并联,合成转矩为A相转矩的倍。
直流无刷电动机的微机控制
  图12示出采用8751单片机来控制直流无刷电动机的原理框图。8751的P1口同7406反相器联结控制直流无刷电动机的换相,P2口用于测量来自于位置传感器的信号H1、H2、H3,P0口外接一个数模转换器。

直流无刷电动机原理与控制

图12 直流无刷电动机计算机控制原理图
换相的控制
  根据定子绕组的换相方式,首先找出三个转子磁钢位置传感器信号H1、H2、H3的状态,与6只功率管之间的关系,以表格形式放在单片机的EEPROM中。8751根据来自H1、H2、H3的状态,可以找到相对应的导通的功率管,并通过P1口送出,即可实现直流无刷电动机的换相。
起动电流的限制
  磁胶电感主回路中串入电阻R13,因此Uf=R13*IM,其大小正比于电动机的电流IM。而Uf和数模转换器的输出电压U0分别送到LM324运算放大器的两个输入端,一但反馈电压大于Uf大于来自数模转换的给定信号U0,则LM324输出低电平,使主回路中3只功率管VF4、V工字电感F6、VF2不能导通,从而截断直流无刷电动机定子绕组的所有电流通路,迫使电动机电流下降,一旦电流下降到使Uf小于U0,则LM324输出回到高电平。主回路又具备导通能力,起到了限制电流的作用。
转速的控制
  在直流无刷电动机正常运行的过程电感器生产中,只要通过控制数模转换器的输出电压U0,就可控制直流无刷电动机的电流,进而控制电动机的电流。即8751单片机通过传感器信号的周期,计算出电动机的转速,并把它同给定转速比较,如高于给定转速,则减小P2口的输出数值,降低电动机电流,达到降低其转速的目的。反之,则增大P2口的输出数值,进而增大电动机的转速。
PWM控制的实现
  转速控制也可以通过PWM方式来实现。图13和图14为PWM控制实现直流无刷电动机转速的控制。

直流无刷电动机原理与控制

图13 PWM控制原理图

直流无刷电动机原理与控制

图14 PWM控制原理图
  直流无刷电动机的正转反转,通过改变换相次序来改变其转动方向。具体做法只需要更换一下换相控制表。
变结构控制的实现
  当直流无刷电动机处于电感器生产起动状态或在调差模电感器整过程中,采用直流无刷电动机的运行模式,以实现动态相应的快速性,一旦电动机的转速到了给定值附近,马上把它转入同步电动机运行模式,以保证其稳速精度。这时计算机只需要按一定频率控制电动机的换相,与此同时,计算机在通过位置传感器的信号周期,来测量其转速大小,并判断它是否跌出同步。一旦失布,则马上转到直流无刷电动机运行,并重新将其拉入同步。

直流无刷电动机原理与控制

图15 直流无刷电动机的变结构控制

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