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纯净的硅(中级)

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无刷 直流 电机 ! [复制链接]

 
 
 
 
直流电机,一对碳刷加一副換向片就是标配。
換向片相当于甚么,就是一对组成半桥的开关,为甚么要一对, 
因为,电源依旧是直流,而你用的开关也是不能双向载流的,对不,
但我要在此提出的,是电刷的存在意义,电刷所到之处,相当于开关的导通,电刷只有一对,那就意味着,任何时间 只能让一对开关导通!!
 
 

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对于无刷电机,电机的运转是靠电子开关控制换相,想让电机正常高效的运转,需要知道转子的位置之后,才能正常换相 因为电机没有传感器,也没有转起来,所以转子的位置不好确定, 所以,先让电机以自转,在通过检测反电动势来得知转子的位置,从而得到正确的换相的相位,,,     详情 回复 发表于 2024-3-14 08:42
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纯净的硅(中级)

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利用 奇数级非门 的互斥而推进,可成为 环形震荡(分配)器,

如果每个非门驱动 (或本身已是) 半桥,就可成为 多相逆变器,

多相逆变器可直接充当多相交流电机的电源,一般无刷电机转的仍然是内转子,那么,原本的电枢就成了定子,正好以逆变器馈电。 

电机的磁链,有  正交、牵引及推斥 三种模式,同步电机是牵引式的,而直流电机则是正交式的,有刷电机的换向组件相当于波段开关,有定触头和动触头两部份,

因为转子(电枢)的馈电点始终正对着磁极,所以,转子的磁场必然固定于跟定子(磁极)磁场正交的模态,当改为无刷电机之后,逆变器的馈电点跟同步电机是不一样的,而且,各开关管的换相逻辑也是不同,无刷电机的逻辑,应该是 上下管是轮流而且隔臂切换的,亦就是说,各管子的开关不会在同一个半桥内,初接替的只是相邻的管子,故不必担心死区问题。

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纯净的硅(高级)

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这个方案电机自启动会不会有问题啊,如果转子正好临界点,是会引起震荡的吧

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抱歉,我非行家,更不是专才,只是个半步菜鸟级别的电子爱好者, 只不过最近我发现,在常理中,无论换向片有多少块,跟一个 (不是一对) 电刷连通的绝不会多于两片!  按这规则,跟交流电机是完全不一样的  详情 回复 发表于 2024-3-5 00:01
 
 
 

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纯净的硅(中级)

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极限零 发表于 2024-3-1 09:08 这个方案电机自启动会不会有问题啊,如果转子正好临界点,是会引起震荡的吧

抱歉,我非行家,更不是专才,只是个半步菜鸟级别的电子爱好者,

只不过最近我发现,在常理中,无论换向片有多少块,跟一个 (不是一对) 电刷连通的绝不会多于两片! 

按这规则,跟交流电机是完全不一样的,以逆变器替代交流电源,逆变器的驱动逻辑也是不会相同的,

仿交流电的逻辑,是环形分配,以半桥内翻转带动换相,而仿电刷的逻辑,是相邻管先切换,上下管不会同时翻转。

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一粒金砂(中级)

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这只是BLCD电机,伺服交流电机更复杂的啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊

 
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纯净的硅(中级)

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上图是「直流」,下图是三相。

无刷与变频,在这里,两者皆以三相逆变器馈电。 

 
 
无刷电机为何要加〔直流〕两字,如果用三相交流电模式,我觉得叫它做 微型版低电压变频电机 更贴切。

实际上,绕组的连合方式也不一样,多相交流电机可星可角,但仿直流电机则只能接成大环,因为电路永远只有一条。

 

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动画而已,就是显示一下无刷电机的基本原理,实现起来要比动画复杂不少

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对于无刷电机,电机的运转是靠电子开关控制换相,想让电机正常高效的运转,需要知道转子的位置之后,才能正常换相

因为电机没有传感器,也没有转起来,所以转子的位置不好确定,

所以,先让电机以自转,在通过检测反电动势来得知转子的位置,从而得到正确的换相的相位,,,

 

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纯净的硅(中级)

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电机的控制方法,不外 调压(或流)和变频 两大种。

检测转子位置的方案,则分为 有传感器与无传感器 两大类,反电势式属无传感器类,

无刷直流电机以电枢为定子,每块换向片就是一对开关管,所以,逆变器也得要多相的,但开通的管子却永远只有一对,

这一对的位置,就是电刷所在,亦就是 磁铁的极轴 (电枢的磁中性点) 所在,也是反电势最高之处所在,电从这一点馈入,在定子(电枢)建立的磁场就必然是会跟转子(磁铁)磁场正交。 

 

电机绕组的排佈,我相信各位行家都没有不懂的道理,只是觉得不值一哂而矣,有刷电机转子的每个绕组,所有线头都焊到换向片上的,那是甚么,那就是 多边形接法 啊 !

多边形接法有环形和花轮两种,各线圈首尾相连,全部端子都成为节点,如果把所有线圈的同名端接起来,另一端就 必须分开,这就是 辐射状接法 (三相就是Y形),那么,通着电的线圈任何时候都只有两个,除了三叶转子可以不受限制 (因闲置绕组只有一个),辐射状接法应该是不会在直流(有刷)电机採用的。

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纯净的硅(中级)

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反电势,总是跟电源的电动势对着干的,效果就是 电流很小, 

所以,反电势换相法 相当于 ZCS,而且这种ZCS是硬件层级的,理论上不需敷设任何谐振网络,

别忘了,当有刷电机变成无刷电机后,这个直流反电势是连同转子一块儿转着的,那就成为了交流电的峰值,无刷电机的换相点,就是在交流峰值, 

而多相交流电在任何时候,过零的都只有一相,多相交流发生器的逆变逻辑,是以本级翻转为先,一级接一级的循环流动,本级翻转相当于甚么,就是交流电过零的瞬间,亦就相当于可控硅的过零触发,过零触发就相当于软开关技术中的ZVS 。

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纯净的硅(中级)

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有刷电机,有串激并激,无刷没有,

转子吃电需要滑动接触,永磁甭用电,把磁场置于转子,就无需触头了,如果还搞甚么串激并激,能无刷吗?!

正规的有刷电机,换向片颇多,一块换向片等于一个半桥,那么,换成无刷后就不止三相,但无论多少相,导通的开关管永远只有两个 (绕组的连接必须以此为依据),

有刷电机,三相的只见于玩具版,无刷电机不是玩具,也不会为玩具应用而研发,造成三相我觉得似有「欺场」之嫌,但如果较真的话,电路就复杂笨重了,而且,「相」数愈多,开关管的利用率就愈低,

换向器几乎是零成本,而一对工业层级的开关管,比一台家用电钻还要贵,所以,无刷电机的「相」数就可少则少,最终跟交流电机靠拢了。

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