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直流无刷电机(BLDC)基础知识---TMC467
来源:ballbet贝博在线 作者:BB贝博ballbet网页登录时间:2024-02-17 03:58:53 浏览:4

  而这些缺点,在下面将要介绍的直流无刷电机(Brushless DC Motor)里,一样都没有!

  5.无刷直流电机没有机械换向器结构,里面封闭,可以避免飞尘颗粒进入电机内部,导致出现各种各样的毛病,可靠性高。

  从“麦克斯韦-安培定律”可以知道,通电线圈附近的空间会产生磁场。而磁场的分布方向,我们可以用“右手定则”得出。如下图:

  如果我们再同时驱动另外一组线圈,让上一组线圈“吸引”转子的时候,另外一组线圈“排斥”转子,那么我们的转子将会获得更高的驱动力!

  那如果我们把A,B,C三个绕组接在一起,拼成一个“星形连接(star arrangement)”,结果会是怎么样?

  本来三个绕组,引出六根线;现在引出的线减少到只有三根线,那么这么接怎么实现跟六根线一样的控制效果呢?

  所以只要按照这个顺序:AB-AC-BC-BA-CA-CB,这六个节拍,依次循环驱动定子的绕组,转子就能一直旋转下去!

  主要原因是外转子BLDC在机械结构上更稳定。这是因为电机转子在高速运行下,由于离心力的作用,会有向外扩张的趋势。

  相信你已经猜到:我们花了那么多的篇幅来讲BLDC的控制方式,足以看到其控制的难度,相对于有刷电机来说,是高出了不少的!

  所以说BLDC最大的缺点,就是他的控制难度高,驱动电调(Electronic Speed Control,简称ESC)价格较高。

  它还有一个缺点,就是BLDC由于感抗的原因,启动时会伴随着抖动,不像有刷电机的启动那么平稳。

  方波控制方式的优点是控制算法简单、硬件成本较低,使用性能普通的便能获得较高的电机转速;

  缺点是转矩波动大、存在一定的电流噪声、效率达不到最大值。方波控制适用于对电机转动性能要求不高的场合。

  方波控制使用霍尔传感器或者无感估算算法获得电机转子的位置,然后根据转子的位置在360°的电气周期内,进行6次换向(每60°换向一次)。

  显然,正弦波控制相比方波控制,其转矩波动较小,电流谐波少,控制起来感觉比较“细腻”,但是对的性能要求稍高于方波控制,而且电机效率不能发挥到最大值。

  FOC控制方式可以认为是正弦波控制的升级版本,实现了电流矢量的控制,也即实现了电机定子磁场的矢量控制。

  由于控制了电机定子磁场的方向,所以可以使电机定子磁场与转子磁场时刻保持在90°,实现一定电流下的最大转矩输出。

  -电流控制刷新频率和最大的PWM频率为100KHz (速度和位置控制的刷新频率可以根据当前电流刷新频率的倍数配置)

  TMC4671是一款完全集成伺服控制芯片,为直流无刷电机、永磁同步电机、2相步进电机、直流有刷电机和音圈电机提供磁场定向控制。

  所有的控制功能都被集成在硬件上。集成了ADCs、位置传感器接口、位置差值器,该款功能齐全的伺服,适用于各种伺服应用。

  用来给笔记本电脑散热的底座也常用BLDC,除此之外,一些大型的通风散热系统里面,使用的也是BLDC风扇。

  2、多轴无人机较大功率使用的都是BLDC,适配上合适的电调(ESC),再使用PWM来控制BLDC调速是非常方便的。

  3、电动工具之类的产品,比如电批,国内生产的电扳手基本上都使用了BLDC,还有大部分的手电钻也一样。

  主要是因为BLDC的高效率,而使得电池供电的电动工具续航时间更长。还有一点是无刷电机的扭矩输出非常稳定。

  还有冰箱压缩机,冰柜冷却风机,以及近几年很火的空气净化器、吸尘器/扫地机器人、筋膜枪等,大部分使用的都是BLDC驱动。

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