在這篇文章中，小編將對(duì)直流無(wú)刷電機(jī)的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)它的了解程度，和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。

一、直流無(wú)刷電機(jī)的控制策略

無(wú)刷直流電機(jī)既保持了傳統(tǒng)直流電機(jī)良好的調(diào)速性能又具有無(wú)滑動(dòng)接觸和換向火花、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)及噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，因而在航空航天、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、電動(dòng)汽車(chē)、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備和家用電器等方面都獲得了廣泛應(yīng)用。

一般的自同步無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)逆變器和驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常較多用于電壓源逆變器(VSI)。電壓源逆變器的對(duì)應(yīng)是電流源逆變器(CSI)。VSI之所以較為廣泛運(yùn)用是因?yàn)槠涑杀?、重量、?dòng)態(tài)性能，以及易于控制均優(yōu)于CSI。兩種逆變器重量和成本的差異是由于VSI采用電容器進(jìn)行直流耦合，而CSI須要在整流器和逆變器之間接有笨重的電抗器。VSI在動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力上也與CSI不同。由于大的電抗器的作用就是滿(mǎn)足CSI作為恒流源的較大的換向重疊角的需要，防止電機(jī)繞組中電流的快速變化，抑制電機(jī)的高速伺服運(yùn)行。這就會(huì)加大驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中阻尼器的尺寸。對(duì)于CSI所期望得到的恒流控制和恒轉(zhuǎn)矩控制性能，在VSI中，也可通過(guò)其內(nèi)部的電流控制環(huán)中滯后型電流控制而近似得到。

術(shù)語(yǔ)“自同步”指的是為了定子相電流脈沖與電機(jī)各相反電勢(shì)一致所需正確的各管導(dǎo)通順序，驅(qū)動(dòng)電路對(duì)即時(shí)轉(zhuǎn)子位置信息的要求。

如果僅僅期望轉(zhuǎn)速控制，可以將位置控制器和位置反饋電路去掉。通常在高性能的位置控制器中位置和轉(zhuǎn)速傳感器都是需要的。如果僅有位置傳感器而沒(méi)有轉(zhuǎn)速傳感器，那就要求檢測(cè)位置信號(hào)的差異，在模擬系統(tǒng)中就要導(dǎo)致噪聲的放大;而在數(shù)字系統(tǒng)中這不是問(wèn)題。對(duì)于位置和轉(zhuǎn)速控制的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，位置傳感器或者是其他獲取轉(zhuǎn)子位置信息的元件是一定要的。

許多高性能的應(yīng)用場(chǎng)合為了轉(zhuǎn)矩控制還需要電流反饋。至少，需要匯線(xiàn)電流反饋來(lái)防止電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)過(guò)流。當(dāng)添加一內(nèi)電流閉環(huán)控制就能實(shí)現(xiàn)非常快的電流源逆變器那樣的性能，而不需要直流耦合電抗器，它被稱(chēng)為電流調(diào)節(jié)電壓源逆變器。驅(qū)動(dòng)中的直流電壓調(diào)節(jié)也可由作用類(lèi)似直流電源的可控整流器來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者既可通過(guò)在變換器中將PWM信號(hào)同時(shí)加在上下開(kāi)關(guān)，也可通過(guò)僅僅加在上開(kāi)關(guān)或下開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

二、直流無(wú)刷電機(jī)如何控制

直流無(wú)刷電機(jī)，由于無(wú)刷，電機(jī)自己不能自己完成電流的換向，必須靠外部控制電路實(shí)現(xiàn)換向。所以不存在常規(guī)直流控制方式，外部控制電路完成換向是通過(guò)開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)的，由于開(kāi)關(guān)電路的靈活性，可以方便的實(shí)現(xiàn)比單純換向更多的功能，所以，采用斬波直流控制方式來(lái)控制電機(jī)。

首先要讓無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，控制部必須根據(jù)感應(yīng)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子目前所在位置，然后依照定子繞線(xiàn)決定開(kāi)啟(或關(guān)閉)換流器中功率晶體管的順序，上臂功率晶體管及下臂功率晶體管，使電流依序流經(jīng)電機(jī)線(xiàn)圈產(chǎn)生順向(或逆向)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用，如此就能使電機(jī)順時(shí)/逆時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到感應(yīng)出另一組信號(hào)的位置時(shí)，控制部又再開(kāi)啟下一組功率晶體管，如此循環(huán)電機(jī)就可以依同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直到控制部決定要電機(jī)轉(zhuǎn)子停止則關(guān)閉功率晶體管(或只開(kāi)下臂功率晶體管);要電機(jī)轉(zhuǎn)子反向則功率晶體管開(kāi)啟順序相反。

換相的控制根據(jù)定子繞組的換相方式，首先找出三個(gè)轉(zhuǎn)子磁鋼位置傳感器信號(hào)H1、H2、H3的狀態(tài)，與6只功率管之間的關(guān)系，以表格形式放在單片機(jī)的EEPROM中。8751根據(jù)來(lái)自H1、H2、H3的狀態(tài)，可以找到相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通的功率管，并通過(guò)P1口送出，即可實(shí)現(xiàn)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的換相。

轉(zhuǎn)速的控制在直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的過(guò)程中，只要通過(guò)控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓U0，就可控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的電流，進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)的電流。即8751單片機(jī)通過(guò)傳感器信號(hào)的周期，計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并把它同給定轉(zhuǎn)速比較，如高于給定轉(zhuǎn)速，則減小P2口的輸出數(shù)值，降低電動(dòng)機(jī)電流，達(dá)到降低其轉(zhuǎn)速的目的。反之，則增大P2口的輸出數(shù)值，進(jìn)而增大電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

PWM控制轉(zhuǎn)速控制也可以通過(guò)PWM方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

變結(jié)構(gòu)控制當(dāng)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)處于起動(dòng)狀態(tài)或在調(diào)整過(guò)程中，采用直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行模式，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)相應(yīng)的快速性，一旦電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速到了給定值附近，馬上把它轉(zhuǎn)入同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式，以保證其穩(wěn)速精度。這時(shí)計(jì)算機(jī)只需要按一定頻率控制電動(dòng)機(jī)的換相，與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)在通過(guò)位置傳感器的信號(hào)周期，來(lái)測(cè)量其轉(zhuǎn)速大小，并判斷它是否跌出同步。一旦失布，則馬上轉(zhuǎn)到直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，并重新將其拉入同步。

最后，小編誠(chéng)心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對(duì)小編來(lái)說(shuō)都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。希望大家對(duì)直流無(wú)刷電機(jī)已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí)，最后的最后，祝大家有個(gè)精彩的一天。