隨著電力電子技術(shù)、微處理器以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,無刷直流電機控制方案也逐漸用電子換相和復(fù)雜的控制算法代替機械電刷和換相器控制的方案,先進的控制方案既具備交流電動機的結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便等一系列優(yōu)點,又具備直流電動機的運行效率高、調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點,同時克服了有刷直流電機由機械電刷帶來的噪聲、火花、無線電干擾以及壽命短的弊病。
目前BLDC控制無刷電機的應(yīng)用越來越普遍,國內(nèi)近年來在無刷直流電機的設(shè)計和控制方面有很多研究,無刷直流電機具有重量輕,動態(tài)性能好,壽命長等優(yōu)點,如圖2所示,廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、工業(yè)自動化、醫(yī)療、家電、無人機等領(lǐng)域。
圖2 無刷電機的優(yōu)點
無刷直流電機的定子是線圈繞組,轉(zhuǎn)子是永磁體。當(dāng)只給電機的兩端通固定電流時,電機的定子繞組只能產(chǎn)生不變的磁場,轉(zhuǎn)子永磁體在此不變磁場的作用下會轉(zhuǎn)動到相應(yīng)的位置,但是電機轉(zhuǎn)子不能持續(xù)的轉(zhuǎn)動起來。這時就需要對電機的三相端變換通電的順序,以產(chǎn)生變化的磁場。圖3為電機的通電相序圖,描述了使無刷直流電機連續(xù)轉(zhuǎn)動的三相端通電相序。
圖3 無刷電機通電相序圖
ZLG的BLDC-LV控制器具有驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)、速度調(diào)節(jié)和運行參數(shù)設(shè)定等功能,實現(xiàn)了有傳感器驅(qū)動、無傳感器驅(qū)動兩種驅(qū)動方式;使用PID算法調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)了轉(zhuǎn)速閉環(huán)的控制。經(jīng)測試,電機運行穩(wěn)態(tài)誤差較小,而且有良好的動態(tài)特性。上位機將驅(qū)動器的設(shè)定及控制方式集成在一個界面中,能實時控制電機的運行狀態(tài)。上位機同時也支持波形顯示,能實時顯示無刷直流電機的運行情況,包括對轉(zhuǎn)速的實時監(jiān)控。圖4描述了整個無刷電機驅(qū)動器的工作原理。
圖4 無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)工作原理
技術(shù)支持(文檔、資料、測試報告等)
ZLG提供基于GD321x0C-START和TinyM3-MB9B500開發(fā)板的方波控制光盤,光盤內(nèi)容包括測試歷程,芯片手冊,實驗指導(dǎo),原理圖文檔。
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