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                標簽 > BLDC

                BLDC

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                BLDC,無(wú)刷直流電機(Brushless Direct Current Motor, BLDCM)的誕生,克服了有刷直流電機的先天性缺陷,以電子換向器取代了機械換向器。

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                BLDC百科

                  BLDC,無(wú)刷直流電機(Brushless Direct Current Motor, BLDCM)的誕生,克服了有刷直流電機的先天性缺陷,以電子換向器取代了機械換向器。

                  無(wú)刷直流電機

                  無(wú)刷直流電機(Brushless Direct Current Motor, BLDCM)的誕生,克服了有刷直流電機的先天性缺陷,以電子換向器取代了機械換向器,所以無(wú)刷直流電機既具有直流電機良好的調速性能等特點(diǎn),又具有交流電機結構簡(jiǎn)單、無(wú)換向火花、運行可靠和易于維護等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)刷直流電機的實(shí)質(zhì)是直流電源輸入,采用電子逆變器將直流電轉換為交流電,有轉子位置反饋的三相交流永磁同步電機。

                  無(wú)刷直流電機詳解

                  直流電機主要有直流有刷電機和無(wú)刷直流電機兩種。

                  1. 有刷直流電機

                  直流電機以良好的啟動(dòng)性能、調速性能等優(yōu)點(diǎn)著(zhù)稱(chēng),其中屬于直流電機一類(lèi)的有刷直流電機采用機械換向器,使得驅動(dòng)方法簡(jiǎn)單,其模型示意圖如圖 1.2 所示。

                  電機主要由永磁材料制造的定子、繞有線(xiàn)圈繞組的轉子(電樞) 、換向器和電刷等構成。只要在電刷的A和B兩端通入一定的直流電流, 電機的換向器就會(huì )自動(dòng)改變電機轉子的磁場(chǎng)方向,這樣,直流電機的轉子就會(huì )持續運轉下去。

                  

                  由些可見(jiàn),換向器和電刷在直流電機中扮演著(zhù)重要的角色,雖然它可以簡(jiǎn)化電機控制器的結構,但是,它自身卻存在一定的缺點(diǎn):

                  z 結構相對復雜,增加了制造成本;

                  z 容易被環(huán)境(如灰塵等)影響,降低了工作的可靠性;

                  z 換向時(shí)會(huì )產(chǎn)生火花,限制了使用范圍;

                  z 容易損壞,增加了維護成本等。

                  2. 無(wú)刷直流電機

                  無(wú)刷直流電機(Brushless Direct Current Motor, BLDCM)的誕生,克服了有刷直流電機的先天性缺陷,以電子換向器取代了機械換向器,所以無(wú)刷直流電機既具有直流電機良好的調速性能等特點(diǎn),又具有交流電機結構簡(jiǎn)單、無(wú)換向火花、運行可靠和易于維護等優(yōu)點(diǎn)。

                  圖 1.3 所示無(wú)刷直流電機模型,它是從圖 1.2轉化過(guò)來(lái)的模型。它主要由用永磁材料制造的轉子、帶有線(xiàn)圈繞組的定子和位置傳感器(可有可無(wú))組成??梢?jiàn),它和直流電機有著(zhù)很多共同點(diǎn),定子和轉子的結構差不多(原來(lái)的定子變?yōu)檗D子,轉子變?yōu)槎ㄗ樱?,繞組的連線(xiàn)也基本相同。但是,結構上它們有一個(gè)明顯的區別:無(wú)刷直流電機沒(méi)有直流電機中的換向器和電刷,取而代之的是位置傳感器。這樣,電機結構就相對簡(jiǎn)單,降低了電機的制造和維護成本,但無(wú)刷直流電機不能自動(dòng)換向 (相) , 犧牲的代價(jià)是電機控制器成本的提高 (如同樣是三相直流電機,有刷直流電機的驅動(dòng)橋需要 4 只功率管,而無(wú)刷直流電機的驅動(dòng)橋則需要 6 只功率管) 。

                  圖 1.3 所示為其中一種小功率三相、星形連接、單副磁對極的無(wú)刷直流電機,它的定子在內,轉子在外,結構和圖 1.2 所示的直流電機很相似。另一種無(wú)刷直流電機的結構和這種剛剛相反,它的定子在外,轉子在內,即定子是線(xiàn)圈繞組組成的機座,而轉子用永磁材料制造。

                  

                  無(wú)刷直流電機有以下的特點(diǎn):

                  z 無(wú)刷直流電機的外特性好,能夠在低速下輸出大轉矩,使得它可以提供大的起動(dòng)轉矩;

                  z 無(wú)刷直流電機的速度范圍寬,任何速度下都可以全功率運行;

                  z 無(wú)刷直流電機的效率高、過(guò)載能力強,使得它在拖動(dòng)系統中有出色的表現;

                  z 無(wú)刷直流電機的再生制動(dòng)效果好,由于它的轉子是永磁材料,制動(dòng)時(shí)電機可以進(jìn)入發(fā)

                  電機狀態(tài);

                  z 無(wú)刷直流電機的體積小,功率密度高;

                  z 無(wú)刷直流電機無(wú)機械換向器,采用全封閉式結構,可以防止塵土進(jìn)入電機內部,可靠

                  性高;

                  z 無(wú)刷直流電機比異步電機的驅動(dòng)控制簡(jiǎn)單。

                  1.2.2 無(wú)刷直流電機的工作原理

                  無(wú)刷直流電機的定子是線(xiàn)圈繞組電樞,轉子是永磁體。如果只給電機通以固定的直流電流,則電機只能產(chǎn)生不變的磁場(chǎng),電機不能轉動(dòng)起來(lái),只有實(shí)時(shí)檢測電機轉子的位置,再根據轉子的位置給電機的不同相通以對應的電流,使定子產(chǎn)生方向均勻變化的旋轉磁場(chǎng),電機才可以跟著(zhù)磁場(chǎng)轉動(dòng)起來(lái)。

                  如圖 1.4 所示為無(wú)刷直流電機的轉動(dòng)原理示意圖,為了方便描述,電機定子的線(xiàn)圈中心抽頭接電機電源 POWER,各相的端點(diǎn)接功率管,位置傳感器導通時(shí)使功率管的 G極接 12V,功率管導通,對應的相線(xiàn)圈被通電。由于三個(gè)位置傳感器隨著(zhù)轉子的轉動(dòng),會(huì )依次導通,使得對應的相線(xiàn)圈也依次通電,從而定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向也不斷地變化,電機轉子也跟著(zhù)轉動(dòng)起來(lái),這就是無(wú)刷直流電機的基本轉動(dòng)原理——檢測轉子的位置,依次給各相通電,使定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向連續均勻地變化。

                  

                  在下文介紹無(wú)刷直流電機的有位置傳感器驅動(dòng)的一節,將會(huì )進(jìn)一步介紹無(wú)刷直流電機的轉動(dòng)原理。

                  為了方便理解,本文檔以下內容統一用如圖 1.5 所示的這兩種符號作為模型簡(jiǎn)介,圖 A為電機轉子和定子在同一圓心上,圖B 為不同一圓心上,是為了方便說(shuō)明電機內部磁場(chǎng)。詳細請看下文。

                  

                  1.3 無(wú)刷直流電機的驅動(dòng)方法

                  無(wú)刷直機電機的驅動(dòng)方式按不同類(lèi)別可分多種驅動(dòng)方式,它們各有特點(diǎn)。

                  按驅動(dòng)波形:

                  z 方波驅動(dòng),這種驅動(dòng)方式實(shí)現方便,易于實(shí)現電機無(wú)位置傳感器控制;

                  z 正弦驅動(dòng),這種驅動(dòng)方式可以改善電機運行效果,使輸出力矩均勻,但實(shí)現過(guò)程相對復雜。同時(shí),這種方法又有 SPWM 和 SVPWM(空間矢量 PWM)兩種方式,SVPWM的效果好于 SPWM。

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                2024-04-10 標簽:電機控制電機BLDC 2518 0

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                • 加速度傳感器
                  加速度傳感器
                  +關(guān)注
                  加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調電路等部分組成。
                • OBD
                  OBD
                  +關(guān)注
                  OBD是英文On-Board Diagnostic的縮寫(xiě),中文翻譯為“車(chē)載診斷系統”。這個(gè)系統隨時(shí)監控發(fā)動(dòng)機的運行狀況和尾氣后處理系統的工作狀態(tài),一旦發(fā)現有可能引起排放超標的情況,會(huì )馬上發(fā)出警示。
                • 傅里葉變換
                  傅里葉變換
                  +關(guān)注
                  盡管最初傅里葉分析是作為熱過(guò)程的解析分析的工具,但是其思想方法仍然具有典型的還原論和分析主義的特征?!叭我狻钡暮瘮低ㄟ^(guò)一定的分解,都能夠表示為正弦函數的線(xiàn)性組合的形式,而正弦函數在物理上是被充分研究而相對簡(jiǎn)單的函數類(lèi),這一想法跟化學(xué)上的原子論想法何其相似!
                • 角度傳感器
                  角度傳感器
                  +關(guān)注
                  角度傳感器,顧名思義,是用來(lái)檢測角度的。它的身體中有一個(gè)孔,可以配合樂(lè )高的軸。當連結到RCX上時(shí),軸每轉過(guò)1/16圈,角度傳感器就會(huì )計數一次。
                • TOF
                  TOF
                  +關(guān)注
                • L298
                  L298
                  +關(guān)注
                • DMD
                  DMD
                  +關(guān)注
                  DMD是一種整合的微機電上層結構電路單元,利用COMS SRAM記憶晶胞所制成。DMD上層結構的制造是從完整CMOS內存電路開(kāi)始,再透過(guò)光罩層的使用,制造出鋁金屬層和硬化光阻層交替的上層結構
                • OV7620
                  OV7620
                  +關(guān)注
                  ov7620是一款CMOS攝像頭器件,是彩色CMOS型圖像采集集成芯片,提供高性能的單一小體積封裝,該器件分辨率可以達到640X480,傳輸速率可以達到30幀。
                • MC9S12XS128
                  MC9S12XS128
                  +關(guān)注
                  HCS12X系列單片機簡(jiǎn)介 Freescale 公司的16位單片機主要分為HC12 、HCS12、HCS12X三個(gè)系列。HC12核心是16位高速CPU12核,總線(xiàn)速度8MHZ;HCS12系列單片機以速度更快的CPU12內核為核心,簡(jiǎn)稱(chēng)S12系列,典型的S12總線(xiàn)速度可以達到25MHZ。
                • TDC-GP2
                  TDC-GP2
                  +關(guān)注
                • 干擾器
                  干擾器
                  +關(guān)注
                  干擾器有多種類(lèi)型,如GPS干擾器是適用于長(cháng)途客車(chē)司機以及一些不想被GPS信號追蹤到的人群的一個(gè)機器,手機信號干擾器主要針對各類(lèi)考場(chǎng)、學(xué)校、加油站、教堂、法庭、圖書(shū)館、會(huì )議中心(室)、影劇院、醫院、政府、金融、監獄、公安、軍事重地等禁止使用手機的場(chǎng)所。
                • 重力傳感器
                  重力傳感器
                  +關(guān)注
                  采用彈性敏感元件制成懸臂式位移器,與采用彈性敏感元件制成的儲能彈簧來(lái)驅動(dòng)電觸點(diǎn),完成從重力變化到電信號的轉換,廣泛應用在中高端智能手機和平板電腦內。
                • 線(xiàn)束
                  線(xiàn)束
                  +關(guān)注
                • 半導體工藝
                  半導體工藝
                  +關(guān)注
                • 機械臂
                  機械臂
                  +關(guān)注
                • MPSoC
                  MPSoC
                  +關(guān)注
                • Genesys
                  Genesys
                  +關(guān)注
                • 直流無(wú)刷電機
                  直流無(wú)刷電機
                  +關(guān)注
                  無(wú)刷直流電機由電動(dòng)機主體和驅動(dòng)器組成,是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。 無(wú)刷電機是指無(wú)電刷和換向器(或集電環(huán))的電機,又稱(chēng)無(wú)換向器電機。早在十九紀誕生電機的時(shí)候,產(chǎn)生的實(shí)用性電機就是無(wú)刷形式,即交流鼠籠式異步電動(dòng)機,這種電動(dòng)機得到了廣泛的應用。
                • 半導體制冷片
                  半導體制冷片
                  +關(guān)注
                • 聲紋識別
                  聲紋識別
                  +關(guān)注
                  聲紋識別,生物識別技術(shù)的一種,也稱(chēng)為說(shuō)話(huà)人識別,包括說(shuō)話(huà)人辨認和說(shuō)話(huà)人確認。聲紋識別就是把聲信號轉換成電信號,再用計算機進(jìn)行識別。不同的任務(wù)和應用會(huì )使用不同的聲紋識別技術(shù),如縮小刑偵范圍時(shí)可能需要辨認技術(shù),而銀行交易時(shí)則需要確認技術(shù)。
                • 零序
                  零序
                  +關(guān)注
                • ATmega16單片機
                  ATmega16單片機
                  +關(guān)注
                • 直流電壓
                  直流電壓
                  +關(guān)注
                  凡是電流方向不隨時(shí)間變化的電流稱(chēng)為直流電壓。電流值可以全為正值,也可以全為負值。在直流電流中又可分為兩種:穩恒直流和脈動(dòng)直流。直流輸電技術(shù)已經(jīng)由簡(jiǎn)單的端對端工程朝著(zhù)大規模多端輸電的方向發(fā)展,這些工程將是未來(lái)直流電網(wǎng)的組成部分,將相同電壓等級的直流工程連接成網(wǎng)遠比不同電壓等級下的獨立工程更經(jīng)濟、便捷。
                • LPC2368
                  LPC2368
                  +關(guān)注
                • 緩沖電路
                  緩沖電路
                  +關(guān)注
                • Buck-Boost
                  Buck-Boost
                  +關(guān)注
                  buck是降壓型電路,boost是升壓型電路,可以分開(kāi)單獨使用,buck-boost電路就是把2種電路合在一起,可升可降。buck-boost拓撲電路可以實(shí)現升降壓功能,常見(jiàn)的buck-boost電路有兩種,第一種是輸入與輸出電壓極性相反,只需采用一個(gè)開(kāi)關(guān)管和二極管。另外一種是采用兩個(gè)開(kāi)關(guān)管和兩個(gè)二極管,可實(shí)現同極性電壓升降壓功能。
                • 識別技術(shù)
                  識別技術(shù)
                  +關(guān)注
                  所謂識別技術(shù),也稱(chēng)為自動(dòng)識別技術(shù),通過(guò)被識別物體與識別裝置之間的交互自動(dòng)獲取被識別物體的相關(guān)信息,并提供給計算機系統供進(jìn)一步處理。
                • 電磁繼電器
                  電磁繼電器
                  +關(guān)注
                  電磁繼電器是一種電子控制器件,它具有控制系統(又稱(chēng)輸入回路)和被控制系統(又稱(chēng)輸出回路),通常應用于自動(dòng)控制電路中,它實(shí)際上是用較小的電流、較低的電壓去控制較大電流、較高的電壓的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著(zhù)自動(dòng)調節、安全保護、轉換電路等作用。
                • 制冷片
                  制冷片
                  +關(guān)注
                • VCM
                  VCM
                  +關(guān)注
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