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控制無刷直流機的條件
控制無刷直流機的條件
直流無刷電機交流伺服系統,由于慣量小、輸出轉矩大、控制簡單、動態響應良好等優點,發展迅速,具有廣闊的應用前景,在高性能、高精度的伺服驅動領域,將逐步取代傳統的直流伺服系統。但是,無刷直流機依然存在轉矩脈動,無法實現更的位置控制和更高性能的速度控制,相電流換向是引起轉矩脈動的主要原因之一。 在采用非換向相電流反饋的交流伺服系統中,低速換向轉矩脈動可以得到控制,但對高速的情況卻無能為力,非換相相電流是不可控的。為此,,需尋求優化的換向方案,以得到較好的換向轉矩性能。 換向過程中的逆變器的有效開關狀態應按照規則選?。?規則
1:遵循當前的轉子位置,即關斷應消失相對應的開關,并通應建立相對應的開關。 規則2:在規則1的前提下,可采用單、雙極性控制。 規則
3:允許應消失相對應的開關延時關斷。 換向狀態下開關控制策略的優劣是由以下兩個指標來評價的:
1.由換向引起的轉矩脈動盡可能地?。ǚ菗Q向電流脈動盡可能小);
2.盡量縮短換向時間。
直流無刷電機按驅動控制方式不同,可分為方波驅動和正弦波驅動。就其控制電路和位置傳感器而言,方波驅動相對簡單、成本較低而得到廣泛應用,是目前絕大多數無刷直流電動機的動方式;正弦波驅動的控制電路要比方波驅動復雜,位置傳感器需要使用價格較貴的旋轉變壓器或光電編碼器等高分率位置傳感器,生產成本較高但其性能優異,過去主要用于軍用、工業用較高要求的何服系統中。但是,正弦波驅動畢竟在性能方面具有明顯優勢,近年出現的新一代正弦波驅動技術,不需要高分辨率位置傳感器,使它們在計算機外圍設備、辦公自動化設備、其至家用電器的小功率
直流無刷電機驅動控制中開始得到應用。
正弦波驅動是借助位置傳感器提供的連續轉子位置信息,以強制繞組流過正弦波相電流為特征的電子換相方法。正弦波坐動的水磁電動機產生的轉矩為常數,與轉子位置角度無關。正弦波驅動,即使在低速下,將會有恒定的轉矩產生。當在電動機中的相電流強制為正弦波曲線的時候,轉子在任何位置下,由定子建立的磁場矢量與轉子磁場矢量之間夾角總是維持在90這個90角度正是在給定電流下,能產生最大轉矩、并且損耗最小的角度。因此,正弦波驅動的優勢是能夠得到低轉矩紋波,平滑的運動,小的可聞噪聲,并且有較高的效率。此外,正弦波驅動容易利用超前角技術實現弱磁控制,拓寬調速范圍,也是方波驅動難以實現的。