使用逐周期电流限制控制保护我们的永磁同步电机驱动器探索自然界中的电机组成之谜

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应用于各种工业和消费电子设备。我们也了解到,为了确保BLDC电机的高效运行,我们需要一个精确控制绕组电流的驱动系统。

首先,让我们回顾一下BLDC电机的基本组成。它由三相绕线定子和带有永磁体的转子构成。这使得它们具有高效率、高扭矩重量比、低维护和长寿命等特点。

为了正确地换向BLDC电机中的电流,我们需要使用电子驱动器。在这个过程中,三相H桥逆变器是最常见的一种,它通过位置传感器反馈或无传感算法来控制绕组电流。

在120度梯形控制下,每个PWM周期只有两个支路处于活动状态,而第三个支路保持在高阻抗状态。这意味着我们可以通过测量直流母线上的总线返回来监控整个系统中的绕组电流。

要实现过载保护,我们需要能够检测到这种情况并迅速采取行动。理想的情况是将当前传感器与所有三个相连接,以便能够实时监控每个相对于其参考值是否超出限制。如果任何一条线超出了预设阈值,那么系统会立即停止操作以防止进一步损坏。

然而,在实际应用中,这种方法可能不那么可行,因为成本较高且对空间要求较大。此外,如果没有适当限流保护,失速时逆变器级可能承受超过设计容纳的大功率,从而导致快速热量积累,并可能导致烧毁或退磁永久性损害永磁体。

因此,对于许多应用来说,更实用的解决方案是基于单极开关控制,如软斩波技术,其中每次只打开两个支路之一。当这些支路关闭时,第三个支路保持打开状态,这样就不会有额外负荷产生给直流母线。而且,由于只有两个支路同时工作,只需为这两个分区提供一个有效的地面路径,即可避免短接问题,从而降低风险并提高整体安全性。

此外,还有一种称为“脉宽调制”(PWM)的技术,它允许开关频率远远超过交流频率,从而减少了所需能耗,同时最大化了输出功率。这使得能效更高,更耐用,而且还可以减少噪声水平,使其更加适合家庭环境使用。

最后,但同样重要的是,要注意确保所有部件都符合安全标准,并且安装者应该遵循制造商提供的一般指导原则,以确保用户能够安全地使用他们购买的产品。在某些情况下,一些产品可能包含特殊警告标签或说明,所以务必仔细阅读这些信息以获得最佳性能和最长寿命。

猜你喜欢