使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC电机驱动器探索自然界中的电机型号大全

在这个自然界的电机型号大全中,我们将探索无刷直流(BLDC)电机的世界。这些电机因其高效率、高扭矩重量比、低维护和长寿命而备受欢迎。三相无刷直流电机由三相绕线定子和带有永磁体的转子组成,这种设计使得它们在各种应用中都能发挥出色。

由于BLDC电机没有电刷,它们需要使用电子驱动器来正确换向绕组中的电流。最常见的是三相H桥逆变器,通过位置传感器反馈或无传感器算法来控制绕组换向。在120度梯形控制下,只有两个绕组导通,而单极开关(软斩波)控制了绕组电流,每个开关在此处导通120度的电周期。

为了计算任意时刻BLDC电机的绕组电流,我们可以使用公式1给出的electric模型。这表明瞬时绕组 电流取决于反 电动势、 电机電阻、 電感 和施加 的電压。当失速条件下,反 电动勢为零,因此当停转时,仅受電機電阻限制。当饱和高过载时,電感降低,当前上升甚至超过标称水平。

例如,一台额定功率400W、额定直流240V和额定RMS 绕组3.6A 的BLDC 电机会导致失速当前36.67A。如果我们允许系统承载失速当前,那么逆变器级必须承载36.67A,这会增加成本并使设备更大。如果我们针对额定的设计,则需要适当的过流量保护以保护逆变器级和设备。

要实现过流量保护,我们首先检测到三个相之间的差异性别或者将所有三个相连接到一个传感器上,从而测量整个系统中的总共流量。此外,还可以通过直接测量母线上的总流量来确定每个支路上的流量,因为只有两个支路同时活动,并且第三个支路始终保持关闭状态。

对于单极二象限驱动,只需调整PWM信号用于一个具有源桥臂高侧开关。在整个60度换向期间,将另一个具有源腿低侧开关保持打开状态。此外,可以通过检测母线返回处放置的一个低成本检测抵抗来测量任何时间点下的交流母线上的总流量,如图1所示。

对于峰值当前限制控制,可以监视交流母线上的总流量,并根据标称值设计逆变者,而不是基于失速值进行超越设计,以便确保不超过最大允许价值。此外,对于那些具有较低交流影响(通常从几微赫兹到数十毫赫兹)的BLDC 转子的转子,以及其他类型转子的例子,该限幅应该足够快,以防止任何短暂峰值。在实际应用中,这意味着每次PWM周期内都要迅速执行该操作,以避免任何短暂峰值出现。

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