使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC电机驱动器自然界中的精准运转伙伴

在我之前的叙述中,我们探讨了无刷直流电机(BLDC)的工作原理以及它如何通过电子驱动器来正确地换向其绕组中的电流。我们了解到,三相H桥逆变器是最常见的电力电子驱动器之一,它们使用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,每个逆变器支路仅在120度电周期内导通一次。

为了保护我们的BLDC驱动器免受过载,我们需要适当的限流保护。这包括检测绕组电流,并确保它不会超过设计限制。理想情况下,我们可以通过将传感器与所有三个相串联,或在每个逆变器支路中放置一个来测量三相绕组电流。不过,在梯形控制期间,只有两个支路处于活动状态,因此我们可以通过测量直流母线返回处的总线当前来监控整个系统。

单极二象限驱动使得这个过程更加简单,因为只有一个有源桥臂被PWM调制。在换相期中,当两相通电时,直流母线当前与绕组当前相同;当顶部开关关闭并由底部开关保持打开时,直 流母线当前为零。因此,只需监控直 流母线当前就能提供对绕组过载的实时反馈,这使得峰值电流量限制变得可能,而不需要设计以承受失速条件下的额外容量。

对于低功率BLDC,如400W的例子所示,其高阻抗状态下的失速时间会导致其纹波和热性能问题。如果没有适当限流保护,不仅会损坏设备,还可能造成严重事故。此外,由于永磁体可能由于高温而退磁,这种状况更是不可接受。

总之,将对BLDC进行精确调节和维护,是实现可靠性、效率和长寿命必不可少的一步。通过精细地管理它们,使它们能够处理各种负载,同时避免过热、过载或其他潜在故障,这是一项关键任务,其中技术进步正不断推动创新解决方案前行。

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