直流無(wú)刷電機(jī)的控制策略?

直流無(wú)刷電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 無(wú)刷電機(jī)是指無(wú)電刷和換向器（或集電環(huán)）的電機(jī)，又稱(chēng)無(wú)換向器電機(jī)。早在十九紀(jì)誕生電機(jī)的時(shí)候，產(chǎn)生的實(shí)用性電機(jī)就是無(wú)刷形式，即交流鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。但是，異步電動(dòng)機(jī)有許多無(wú)法克服的缺陷，以致電機(jī)技術(shù)發(fā)展緩慢。上世紀(jì)中葉誕生了晶體管，因而采用晶體管換向電路代替電刷與換向器的直流無(wú)刷電機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生了。這種新型無(wú)刷電機(jī)稱(chēng)為電子換向式直流電機(jī)，它克服了第一代無(wú)刷電機(jī)的缺陷。

直流無(wú)刷電機(jī)控制策略

通用自同步無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)逆變器和驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常更常用于電壓源逆變器（VSI）。電壓源逆變器的對(duì)應(yīng)物是電流源逆變器（CSI）。 VSI因其成本，重量，動(dòng)態(tài)性能和易于控制CSI而被廣泛使用。兩個(gè)逆變器之間的重量和成本的差異是由于VSI使用電容器進(jìn)行DC耦合，而CSI需要整流器和逆變器之間的龐大的電抗器。在動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力方面，VSI也與CSI不同。因?yàn)榇笮碗娍蛊鞯淖饔檬菨M足CSI作為恒流源的恒定換向角的需要，以防止電動(dòng)機(jī)繞組中的電流快速變化，并抑制電動(dòng)機(jī)的高速伺服操作。這將增加驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中阻尼器的尺寸。 CSI期望的恒定電流控制和恒定轉(zhuǎn)矩控制性能也可以通過(guò)VSI中的內(nèi)部電流控制回路中的滯后電流控制來(lái)近似。

術(shù)語(yǔ)“自同步”是指定子相電流脈沖與電動(dòng)機(jī)的相反電位一致所需的管的正確傳導(dǎo)順序，并且驅(qū)動(dòng)電路需要立即轉(zhuǎn)子位置信息。

如果僅需要速度控制，則可以移除位置控制器和位置反饋電路。高性能位置控制器通常需要位置和速度傳感器。如果只有位置傳感器而沒(méi)有速度傳感器，則需要檢測(cè)位置信號(hào)的差異，這會(huì)導(dǎo)致模擬系統(tǒng)中的噪聲放大;這不是數(shù)字系統(tǒng)中的問(wèn)題。對(duì)于位置和速度控制的無(wú)

刷直流電動(dòng)機(jī)，需要位置傳感器或獲取轉(zhuǎn)子位置信息的其他部件。

許多高性能應(yīng)用需要電流反饋來(lái)控制轉(zhuǎn)矩。至少，需要吸收電流反饋以防止電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)電流。當(dāng)增加內(nèi)部電流閉環(huán)控制時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)非?？焖俚碾娏髟茨孀兤鞯男阅?，而不需要DC耦合電抗器，其被稱(chēng)為電流調(diào)節(jié)電壓源逆變器。驅(qū)動(dòng)器中的直流電壓調(diào)節(jié)也可以通過(guò)像DC電源那樣工作的可控整流器來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)將PWM信號(hào)添加到轉(zhuǎn)換器中的上下開(kāi)關(guān)，或者通過(guò)簡(jiǎn)單地將其添加到上部或下部開(kāi)關(guān)。