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无刷直流电机控制的概念及原理

时间:2023-10-08 19:44:23 来源:博亿堂byt98网址登陆 点击:1次

  如果需要电机转动起来,需要给电机转子一个旋转的磁场。对于三相无刷直流电机来说,直流电压源只为三相逆变器提供恒定电压,所以要通过三相逆变器将直流电转换成三相电流,依次为不同线圈对通电。

  BLDC电机通过下图所示三相逆变器电路能实现电机的换向逻辑,实质上就是通过控制Q0~Q5开关的导通和切断,来控制右侧A、B、C三相电机定子上产生所需要的正弦电压,那么我们需要控制的也就是这六个开关的开关周期。这里涉及到了一个算法,后面我们会讲到,就是空调矢量脉宽调制(SVPWM)。

  下图的BLDC电机在非驱动端的定子中嵌入了三个霍尔传感器。上文我们讲到了,当电机每转过60个电角度,其中一个霍尔传感器就会改变状态。所以完成一个点周期需要六步。

  这里我们需要引入反电动势的概念。当电机转动时,每个线圈绕组都会产生反电动势,根据楞次定律(来拒去留,增缩减扩),该电动势的方向与线圈绕组的电压相反,这个反电动势的极性与励磁电压相反。

  我们可以看到每当电机发生换向时,即霍尔传感器信号发生跳变,都有一个绕组为正电,一个绕组为负电,一个绕组保持开路。这时候反电动势的电压极性从正变为负或从负变为正,即反电动势经过零值。这就是我们通过识别反电动势过零点,来识别转速位置换向的过程。

  简单来说,BLDC电机有两种控制方法:六步换向方波控制,磁场定向控制法(FOC)。

  BLDC电机和永磁同步电机(PMSM)的结构大同小异,一般来说PMSM电机的控制通常只用磁场定向控制法。

  六步换向方波控制方法比磁场定向控制法更简单,每次只有两相通电,不需要进行Park和Clark变换。但是六步换向方波控制存在比较大的转矩脉动,并且会有比较大的噪音。这里我们只讲磁场定向控制法。

  磁场定向控制 (FOC) 是一种高性能交流电机控制策略,能轻松实现电压矢量控制,从而实现了电机定子磁场的矢量控制,能够保证定子磁场与转子磁场时刻保持在90°,实现一定电流下最大的转矩输出。FOC的低速模式控制性能较好(性能好坏取决于速度反馈方式),正反向切换性能优异,并且FOC能够直接进行电流(力矩)、速度、角度三个闭环控制。采用正弦波控制,噪音会比方波控制小很多。关键字:编辑:什么鱼 引用地址:无刷直流电机控制的概念及原理

  在2013年1月举行的MEMS国际学会“IEEE MEMS 2013”上,有多篇关于实现创新性医疗技术的论文发表。其中有一篇是关于拥有可向眼球组织供给药液的DDS(药物传输系统)功能的MEMS器件(论文序号1-1)。该元件安装在眼球后侧使用,元件本身没有配备电源和驱动部分,可通过外部磁场远程控制药液的供给。目标是治疗糖尿病导致的视网膜血管过度增加以至于失明的疾病。      该MEMS器件的组成部件包括主要由树脂(PDMS)形成的用来装药液的罐子,以及由含有磁性材料的薄膜构成的盖子。盖子上沿着眼球表面的曲线设置了导槽,可紧贴眼球。从人体外部施加磁场后,薄膜会弯曲从而挤压罐子使药液喷出。经过控制磁场强度,可以在任意时间提供任

  TI 推出无需编程无传感器磁场定向控制和梯形控制的70W BLDC电机驱动器 可节省数周系统模块设计时间 集成实时控制使工程师能够在10分钟内启动BLDC电机,同时使电机系统噪声更低并减小70%的尺寸 北京(2021年9月9日)- 德州仪器 (TI)(NASDAQ代码:TXN)推出业内先进的70W无刷直流 (BLDC) 电机驱动器,用于提供无需编程无传感器的梯形和磁场定向控制 (FOC)。新发布的器件使工程师能够在10分钟内启动BLDC电机,为工程师设计各种工业系统(如大型和小型家用电器)和医疗应用(如呼吸机和持续气道正压通气机器)减少了数周的设计时间。通过集成实时控制功能和包括MOSFET在内的多达18个分立式元件,新驱动器

  定向控制梯形控制BLDC电机驱动 /

  1 前言 随着汽车部件的电动化、自动化程度逐步的提升和对汽车电机的噪声、电磁兼容、效率的高要求,永磁无刷直流电机正在慢慢地替代有刷的永磁直流电机 。永磁无刷电机具有体积小、寿命长、效率高、结构相对比较简单、可靠性好等优点,利用它作为汽车部件的驱动执行元件可有效地提高汽车部件的性能。例如在Freightliner公司的M2系列商务车上,采用无刷电机驱动其空调系统的鼓风机,更好地调节了送风速度 。 由于汽车总线技术的日趋成熟,汽车内多个电机单元的控制方式正从传统的集中式线束控制向分布式总线控制转变。分布式总线控制能够大大减少线束,减少相关成本,便于各个电机控制单元和车内其它电控单元一起形成一个综合协调的控制管理系统,提高各控制单元的运行可靠性,减少

  以色列特拉维夫大学生物医学工程系的以塞瑞尔·甘诺特正在开发一种新的癌症治疗方法,既可杀死肿瘤,又避免伤害周围的组织,并使副作用尽量减小。  在即将出版的《纳米医学》杂志上,甘诺特将介绍这一创新疗法:利用高温狙击癌细胞,同时不伤及无辜,保证周围的健康组织毫发无损。借助可附着在目标肿瘤之上的特定标记物,甘诺特特制的这种纳米粒子和抗体的混合物就能够锁定肿瘤的位置并与之结合。 一旦纳米粒子绑定肿瘤,研究人员即向其施加一个外部磁场,肿瘤所在的特定部位就会出现局部高温。甘诺特说,磁场可以在他们的操控下产生高温,而这正是他们用来杀死肿瘤的“武器”。 这种混合了纳米粒子与抗体的特制“鸡尾酒”用起来简单安全,可通过局部

  被称为millirobots的毫米级机器人能够对医院医用扫描仪产生的磁场变化进行响应,并以此为动力穿透山羊的脑组织。而这一成就也对生物医学的发展产生了及其重要的作用。 据IEEE Spectrum报道,一个小机器人能够穿过人类身体内部的组织,这听起来就像是科幻小说中的场景一样。但是,这种机器人是真实存在的,并且,它可以在未来医学中发挥重要的作用。 对这一概念进行的一项新研究表明,被称为millirobots的毫米级机器人能够对医院医用扫描仪产生的磁场变化进行响应,并以此为动力穿透山羊的脑组织。而这一成就也对生物医学的发展产生了及其重要的作用。 许多医学研究人员已经做过关于利用磁场推动和牵引机器人在人体内移动的实验。在这种背景下,休斯顿的研究

  推动和牵引 /

  量子技术为电子元件小型化开辟了新的途径。近日,德国弗劳恩霍夫应用固体物理研究所(IAF)和马普固体研究所公布消息称,其科研人员共同研发出一种 量子传感器 ,未来可用于测量微磁场,如硬盘磁场和人脑电波。下面就随网络通信小编共同来了解一下相关联的内容吧。 集成电路越来越复杂,目前一台奔腾处理器可容纳约3000万个晶体管,因而硬盘的磁性结构可识别的范围仅为10至20纳米,比直径为80至120纳米的流感病毒还小,该量级的尺寸规格只有量子物理技术可触及。新研发的 量子传感器 则可精确测量这类用在未来硬盘上的微小磁场。新型 量子传感器 仅有氮原子的大小,作为载体物质的是一种人造金刚石。金刚石具有非常好的机械和化学稳定性以及超强的导热性能,

  科学家使用磁性纳米粒子激活大脑内小范围的细胞群,可以引发肢体运动,包括跑、翻滚以及对四肢失去控制,这对于研究和治疗神经系统疾病来说是一项进步。下面就随医疗电子小编共同来了解一下相关联的内容吧。 研究人员开发的这项技术称为磁性热刺激。它给了神经科学家一个强大的工具:远程、微创的方式触发大脑深处的活动,使得特定的神经元细胞可以在激活和静默之间切换,以研究这些改变对生理有咋样的影响。 “现在正在进行很多工作以绘制控制行为和情感的神经元通路,”研究的领导者Arnd Pralle博士说,他是布法罗大学艺术与科学学院的教授,“我们思想的计算机究竟是如何工作的?我们开发的这项技术能在很大程度上给到帮助。” 对于涉及特定神经元组的损伤或功能

  远程刺激大脑,控制身体运动 /

  摘要:介绍了一种采用DSP芯片TMS320LF2407A实现永磁同步电机磁场定向控制器的控制原理,给出了采用磁场定向控制策略来设计该控制器的硬件组成结构及软件设计流程。 关键词:永磁同步电机 磁场定向控制 数据信号处理器 智能功率模块 1 引言 近年,交流伺服系统已经在机械制造、工业机器人、航空航天等领域得到普遍应用,其控制对象大多是永磁感应同步电动机(PMSM)。PMSM的转子采用永磁钢,属于元刷电机的一种,具有结构相对比较简单、体积小、易于控制、性能优良等优点。本文讨论的空间矢量控制的永磁同步电机控制器就是采用磁场定向算法并借助DSP的高速度来实现对转速的实时控制, 因而在各种状态下都有良好的控制性能,非常适合于对控制器体积

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