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了解电机控制器的工作原理视频,了解电机控制器的工作原理

发布时间:2023-09-12 10:14:35编辑:温柔的背包来源:

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很多朋友对了解电机控制器的工作原理视频,了解电机控制器的工作原理不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

简介:消费者要求他们的家用电器、园艺工具和电动产品功能更强大、体积更小、效率更高。像许多消费电子产品一样,消费者希望这些产品更便宜、更可靠、更易用。无刷直流(BLDC)电机有助于满足这些要求。为了满足这一需求,需要一种完全优化和高度集成的片上系统(SOC)器件。

今天的SOC设备是完全可编程的电机控制器,可以提供高效紧凑的解决方案,有助于满足制造商对21世纪绿色能效的严格要求。这本书详细介绍了这些片上系统如何提高效率以及它们的用途等有价值的信息。这本书是为技术和非技术读者写的。如果你是管理人员、销售人员或设计工程师,这本书适合你。只要你对DC电机控制器的电源管理感兴趣,你就可以阅读这本书。

在第一章中,我们将谈到DC电机控制器的基础。

从汽车到冰箱和园艺工具,电机在许多产品中扮演着非常重要的角色。根据IMS Research的数据,每年市场上新增110亿台电机,这些电机消耗了总耗电量的45%。从传统的无刷DC电机到无刷电机,这个市场正在发生深刻的变化。原因很多,包括很多行业对提高能效的强烈需求。

此外,便携式工具等不插电应用也逐渐出现,这些应用需要更小、更轻、功耗更低的电机,以便电池可以使用更长时间。

无刷电机有很多优点,比如效率更高,重量更轻,控制更精确。然而,与传统的有刷电机不同,它们需要电子控制。因此,电机控制市场也随着有刷电机向无刷电机的转变而发展。在本章中,我们将介绍各种类型的电机,并解释新技术如何能使DC电机应用于许多不同类型的产品中。我们还将介绍DC无刷电机的工作原理。电机类型简介

目前主要有以下类型的电机:无刷DC电机、步进电机、感应电机和无刷DC电机/永磁同步电机(PMSM)。图1-1是电机类型的总结。——无刷直流(BLDC)电机和永磁同步电机(PMSM)这两种密切相关的无刷电机在很多领域的应用越来越广泛。这些电机不需要电刷和换向器,所以比有刷电机效率高,能有效延长电机寿命。

在有刷电机中,转向(在每一相中切换电流以形成能够产生运动的旋转磁场的过程)是由电刷/换向器界面产生的。这个界面会产生不利的摩擦和电弧。无刷直流(BLDC)电机和永磁同步电机(PMSM)使用电子产生的旋转磁场,因此不需要电刷和换向器。这是通过使用外部电路来调整输送到每相的电压和电流来实现的。

虽然这些电路稍微复杂一些,但与传统的有刷电机相比,无刷BLDC电机和永磁同步电机(PMSM)具有一些重要的优势。他们的电子换向方案比同速运行的有刷电机提高了20%到30%的能效,同时更耐用,体积更小,重量更轻,噪音更小。BLDC汽车/PMSM的崛起

该组位于定子(电机的静态部分)。把绕组放在电机的静止部分,永磁体放在转子上,这样就不需要电刷了。在无刷直流(BLDC)电机或永磁同步电机(PMSM)中,流向固定定子线圈的电流由电子控制器在外部控制。

这些无刷直流(BLDC)电机或永磁同步电机(PMSM)与其他类型的电机相比具有明显的优势,因此它们在许多应用中正逐渐取代有刷DC电机和感应电机。事实上,无刷直流(BLDC)电机或永磁同步电机(PMSM)已广泛应用于汽车、电动工具和家用电器。

与传统的有刷电机相比,无刷直流(BLDC)电机或永磁同步电机(PMSM)有许多优点。它们更节能、更小、更轻、更安静、更可靠、更耐用。此外,它们可以精确地控制速度,更适合变速应用。最后,它们还具有出色的速度和扭矩特性。

无刷直流(BLDC)电机或永磁同步电机(PMSM)通常用于需要精确速度控制的场合。我们将在第二章详细介绍它的工作原理,但基本概念如图1-2所示。霍尔传感器或旋转编码器检测转子的位置,并通过分析传感器输出的极性和变化率来测量速度。如图1-2所示,三相无刷直流(BLDC)电机或永磁同步电机(PMSM)需要三个霍尔传感器。

电机或永磁同步电机(PMSM)采用电子换向电路,所以它们需要监控电路来保证线圈励磁的精确定时,从而精确调节速度,适当控制转矩,提高效率。这种驱动电路在许多需要可调速度和精确位置控制的新型电机应用中至关重要。

好消息是,所有必要的模拟功能都集成到一个电机控制单元中,同时还有一个强大的微控制器来驱动外部(或在某些情况下集成到单元中)功率金属氧化物半导体场效应晶体管。这种独立的控制单元可以简化设计过程并降低部件成本。了解电机控制器的工作原理

电机控制器可以完成许多非常重要的任务。它最基本的功能是通过控制每相的电压来调节电机的速度和方向。但电机控制器还:调节电机转速、转矩或功率输出来控制启动或软启动,以防止电路故障,使电机加速和减速更加平稳,防止过载。

为实现所有这些功能,电机控制器必须比以往更加智能。例如,它们能够通过监测负载并调整扭矩使其匹配来提高效率。提高效率的同时还减少电机的热量、噪音和振动。

具有常规三相逆变器的无刷直流(BLDC)电机或永磁同步电机(PMSM)传统上需要多个集成芯片(IC)来提供各种电机控制器功能。这其中包括微控制器、用于驱动功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的预驱动功率级、用于放大检测到的电机电流的差分放大器、提取反电动势(BEMF) 信息的比较器以及降低电压的开关式和线性稳压器。

由于半导体技术的进步,如今很多功能都被并入一个小型控制装置中。

以上知识分享希望能够帮助到大家!