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直流無(wú)刷電機正弦波控制與方波控制有什么區別?
文章來(lái)源:永阜康科技 更新時(shí)間:2024/5/29 14:18:00
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什么是直流無(wú)刷電機?

    無(wú)刷直流電機是在有刷直流電動(dòng)機的基礎上發(fā)展來(lái)的,具有無(wú)極調速、調速范圍廣、過(guò)載能力強、線(xiàn)性度好、壽命長(cháng)、體積小、重量輕、出力大等優(yōu)點(diǎn),解決了有刷電機存在的一系列問(wèn)題。由于無(wú)刷電機沒(méi)有電刷進(jìn)行自動(dòng)換向,因此需要使用電子換向器進(jìn)行換向。無(wú)刷直流電機驅動(dòng)器實(shí)現的就是這個(gè)電子換向器的功能。

無(wú)刷電機的控制方式

    目前直流無(wú)刷電機的控制主要分兩大類(lèi):方波控制(梯形波控制)與弦波控制,這兩類(lèi)控制方式的原理分別是什么呢?

(1)方波控制:通過(guò)霍爾傳感器獲得電機轉子的位置,然后根據轉子的位置在360°的電氣周期內,進(jìn)行6次換向(每60°換向一次)。每個(gè)換向位置電機輸出特定方向的力,因此可以說(shuō)方波控制的位置精度是電氣60°。由于在這種方式控制下,電機的相電流波形接近方波,所以稱(chēng)為方波控制。

(2)弦波控制:使用的是SVPWM波,輸出的是3相正弦波電壓,電機相電流為正弦波電流?梢哉J為在一個(gè)電氣周期內進(jìn)行了多次的連續變化換向,無(wú)換相電流突變。顯然,正弦波控制相比方波控制,其轉矩波動(dòng)較小,電流諧波少,控制起來(lái)感覺(jué)比較“細膩”。

03

方波與弦波特點(diǎn)

方波控制特點(diǎn)

(1)價(jià)格便宜。驅動(dòng)器算法簡(jiǎn)單,開(kāi)發(fā)難度低,開(kāi)發(fā)成本較低,且本身硬件成本比弦波控制成本低;

(2)加減速簡(jiǎn)單粗暴,類(lèi)似于轟油門(mén),但也容易過(guò)沖;

(3)匹配電機簡(jiǎn)單,對電機霍爾相位、相電感、相電阻要求低;

正弦波控制特點(diǎn)

(1)運行平穩,轉矩波動(dòng)小。類(lèi)似伺服的控制,運行效果順暢,不易受負載變動(dòng)而波動(dòng);

(2)更加穩定可靠,使用壽命高。弦波控制避免產(chǎn)生尖峰電流的沖擊,而方波控制易產(chǎn)生尖峰電流,對mos管及電機進(jìn)行沖擊,容易影響使用壽命;

(3)安靜,噪聲小。電機運行時(shí)方波控制可明顯聽(tīng)到“吱吱吱”的電流聲,弦波控制電流聲極;

(4)效率高,節能減排。弦波控制比方波控制電機的使用效果更高,輸出同等功率所需電流更低;

(5)算法難度較高,成本相對方波控制會(huì )高一點(diǎn);

 

如何選擇方波與弦波驅動(dòng)

    既然無(wú)刷電機的控制方式有弦波與方波兩種,那該如何選擇呢?

(1)對運行效果、性能、穩定可靠性沒(méi)有太高的要求,追求低成本,選方波驅動(dòng)器;

(2)想要運行效果好、穩定可靠性高、靜音、耗電低效率高,選正弦波驅動(dòng)器;

 
 
 
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