在自然界中,永磁直流(BLDC)电机因其高效率、高扭矩重量比、低维护和长寿命而广受欢迎。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。由于没有电刷,因此需要使用电子驱动器来正确换向电机绕组中的电流。
BLDC 电机最常见的电力电子驱动器是三相 H 桥逆变器。通过位置传感器反馈或无传感器算法进行换向,控制系统确保了每个 120 度梯形周期内只有两个绕组导通。单极开关(软斩波)控制绕组电流,而三相逆变器的每个开关在此处导通 120 度电周期。
根据公式 1 中给出的電機電氣模型,我们可以计算任意时刻 BLDC 电机的绕组電流,其中 V 是施加在两个导通绕组上的電壓,R 是線間電機繞組電阻,L 是線間電機繞組感抗,E 是線間反轉動勢(即磁場)。等式表明瞬時繞組電流量依赖于反轉動勢、繞組內部阻抗、感抗以及施加之上之壓力。在失速狀態(零速度)下,由於反轉動勢與角速度正相關,因此當機停運時,在同一時間點處於平衡狀態下組件中的穩態導體僅受到行為障礙影響。此外,這意味著當裝置過載且超過額定功率水平時,即使是在標稱功率範圍內,也會發生過熱現象,因為這可能會導致繞圈損壤。此外,這也可能導致永久磁鐵退化。
我們還可以通過檢測直流母線中的變化來監控這些變化,並根據該值來決定是否應該開啟保護措施,以避免不必要地對設備進行損害。如果我們允許設備承擔失速負荷,那麼它將必須具有足夠強大的輸出能力以支持所需負荷,如果未能實現此目的,它將無法提供所需數量的輸出功率。在某些情況下,這種設計可能會導致系統成本增加並降低效能。
總結來說,我們可以通過監控直接從我開始的地方進行操作,即檢測并监测这些变化,并根据这些值决定是否应打开保护措施,以防止对设备造成不必要损害。如果我们允许设备承担失速负荷,那么它必须具备足够强大的输出能力以支持所需负载;如果不能实现这一点,它将无法提供所需数量的输出功率。在某些情况下,这种设计可能会导致系统成本增加并降低效能。