直流無刷電機控制原理
直流無刷電機控制原理
很多人說無刷電機跟有刷電機有不同，的確，無刷電機取消了物理碳刷，改進了有刷電機的碳刷磨損快，以及碳刷摩擦噪聲和高速運轉時的火花產(chǎn)生問題。但是由于沒有了物理碳刷這個轉向的模塊，所以無刷電機要改為數(shù)字信號控制，加入無刷驅動器來控制就成為了必要條件。
直流無刷驅動器包括電源模塊及控制模塊 ：電源模塊提供三相電源給無刷電機供電，控制模塊則根據(jù)信號轉換輸入電源頻率。
電源模塊可以直接以直流電輸入(一般為12V/24V/48V)或以交流電輸入(220 V)，如果輸入是交流電就得先經(jīng)轉換器轉成直流。不論是直流電輸入或交流電輸入要轉入電機線圈前須先將直流電壓由換流器轉成3相電壓來驅動電機。
控制模塊則提供PWM(脈沖寬度調(diào)制)決定電機功率及換流器換相的時機。直流無刷電機一般希望使用在當負載變動時速度可以穩(wěn)定于設定值而不會變動太大的速度控制，所以無刷電機內(nèi)部裝有能感應磁場的傳感器（一般為霍爾傳感器），作為速度的閉回路控制，同時也作為相序控制的依據(jù)。但這只是用來作為速度控制并不能作為定位控制。定位控制和伺服電機一樣需要加裝編碼器。大多數(shù)的無刷電機與伺服電機相同都是閉環(huán)結構。
要讓無刷電機轉動起來，首先控制模塊就必須根據(jù)傳感器感應到的無刷電機轉子目前所在位置，然后依照定子繞線決定開啟(或關閉)換流器中功率晶體管的順序，換流器中之AH、BH、CH(這些稱為上臂功率晶體管)及AL、BL、CL(這些稱為下臂功率晶體管)，使電流依序流經(jīng)電機線圈產(chǎn)生正向(或反向)旋轉磁場，并與轉子的磁鐵相互作用，如此就能使電機正/反轉動。當電機轉子轉動到傳感器感應出另一組信號的位置時，控制模塊又再開啟下一組功率晶體管，如此循環(huán)，無刷電機就可以依同一方向繼續(xù)轉動直到控制模塊決定要無刷電機停止則關閉功率晶體管(或只開下臂功率晶體管)；要無刷電機反向轉動則功率晶體管開啟順序相反。
