在我之前的叙述中,我们探讨了无刷直流(BLDC)电机的优点以及它如何被广泛使用。我们还了解到,为了正确地控制BLDC电机中的绕组电流,需要电子驱动器来实现换向,并且最常见的驱动器是三相H桥逆变器。在这个过程中,我们也提到了如何通过感测绕组电流来实现保护措施,以防止过载和损坏。
在这一部分,我将继续阐述为什么要进行绕组过流保护,以及如何通过检测直流母线电流来实现这一目的。这不仅有助于避免额外成本,而且对于确保长期运转而不受损害至关重要。
首先,让我们回顾一下BLDC电机工作原理。当没有反馈信号时,它们依赖于算法或位置传感器来确定何时更换绕组中的电流。这种控制方式称为梯形控制,每个60度周期只有两个逆变器支路处于活动状态,这意味着只有一对开关同时打开。此外,只有两个阶段开启,所以我们可以通过感测直流母线上的一个低成本检测阻抗设备来监控整个系统的运行情况。
此外,在单极二象限驱动模式下,即使只有一个桥臂上高侧开关被PWM调制,而另一个保持打开状态,从而减少了所需传感器数量并简化了系统设计。
现在,让我们深入分析如何利用这项技术以实施峰值当前限制控制。在每个PWM周期内,当底部开关关闭并且顶部开关打开时,所有当前都通过Q2二极管持续输送给底部导体。这一持续时间意味着当顶部开关关闭后,不会有额外流量进入,因此即使是高功率操作下的最大当前也不会超过预设阈值。如果任何时候出现异常增加,则直接可知该事件发生在继承期间,这表明总线上的流量与继承期间相比显著不同。
因此,如果我们的目标是在操作条件下提供适当的限制以避免过热、退磁和其他潜在问题,那么采用这样的方法可能会更加经济有效,因为它们允许我们针对标称功率而不是失速功率设计逆变者级别。此外,对低磁性材料构成的BLDC来说,由于较大的阻抗比,更容易导致较快升压速度,这些保护措施必须迅速响应,以防止短暂但强烈的尖峰现象造成严重损害。