BLDC电机应用:直流无刷电机驱动原理&有感闭环控制&无感闭环控制
直流无刷电机(BLDC)是指无电刷和换向器的电机,又称无换向器电机,有刷直流电机与无刷电机的最大结构区别:无刷没有电刷以及换向器;转子与定子反过来了!如下图无刷电机(左)定子是绕组而有刷电机(右)定子是永磁体!
无刷电机的运转过程类似机电传动控制课程的异步电机,利用定子磁场位置的不断变化,“吸着”/“”拖着“永磁铁转子的运动。
分类:
主要参数:
极对数:转子磁铁NS级的对数,此参数和电机旋转速度有关:电子速度 = 电机实际速度 * 极对数
KV值:值越大电机转速越大。电机转速 = KV值*工作电压
额定转速:额定的电流下的空载转速,通常单位用RPM表示
转矩:电机中转子产生的可以带动机械负载的驱动力矩。通常单位为:N-M
应用场景:(前途无量)
无刷电机的应用场景很广泛,如电动车、无人机、风扇、鼓风机、抽油烟机等等。
二、驱动原理
内转子式BLDC为例:
引脚:
原理分析:
内转子式BLDC简化后如下。u、w、v可+可-,然后两两组合导通,共六种,也称为六步换相
如何实现三相极性切换?
使用三相逆变电路来实现极性的更换。三个半桥,高功率的MOS管来进行开关动作:
上面的方式是直接把电源加载到线圈上,会使电机很快飙到很高的速度。所以一般都是将高低电平用PWM来代替,
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BLDC 电机控制:无传感器无刷直流电机控制器
无刷直流电机与标准有刷电机相比,具有显著优势。无刷直流实现可以是无传感器的,也可以基于集成到电机中的霍尔效应传感器(第三种选择是使用外部角位置传感器)。无传感器系统降低了成本,并且需要更少的驱动器模块和电机之间的互连;它们可能有些复杂,但高性能集成电路有助于简化设计任务。虽然无传感器系统通常更可取,但对于低速应用,使用霍尔效应传感器可能是更好的选择。
넶16 2024-09-23 -
BLDC无感方波电机控制 无感方波低速启动方案
控制 BLDC 的关键就是确定换相的时刻。在每两个换相点的中间都对应一个反电动势的磁极改变的点,即反电点势从正变化为负或者从负变化为正的点,称为过零点。利用反电动势的这个特性,只要能够准确检测出反电动势的过零点,将其 延迟 30°,即为需要换相的时刻。
넶24 2024-09-23 -
无刷直流电机“有感”和“无感”的区别
“有感”是无刷电机内部集成了霍尔传感器,当转子在电机不同位置时,霍尔传感器输出对应的位置信号,控制电路接收到转子当前位置,进而控制打开关闭不同的电子开关管给定子线圈通电从而产生磁力吸引转子永磁体向下一位置转动。 “无感”即是无刷电机内部没有集成传感器,采用了其它方式来检测转子位置。常用的为“反电动势法”,反电动势比较法又分为“硬件比较”和“软件比较”,其中软件比较法相对耗费单片机资源,程序相对较复杂,且对检测时刻要求比较严格,硬件比较法不需要复杂的程序,只关注硬件比较后的果进行换向即可,但会增加硬件成本。
넶48 2024-09-23 -
BLDC电机应用:直流无刷电机驱动原理&有感闭环控制&无感闭环控制
本文详细介绍了直流无刷电机(BLDC)的工作原理,包括驱动原理、有感和无感速度闭环控制。针对有感控制,讲解了霍尔传感器的作用和速度闭环控制的PID算法。而对于无感控制,阐述了通过反电动势检测过零点实现电机位置判断的方法。
넶9 2024-09-23 -
高速吹风筒方案:三相无感FOC电机驱动
高速吹风筒采用的三相无感FOC电机驱动方案,该方案通过高转速无刷电机和精确控制实现高效、低噪、小型化,显著提升干发效率。11万转无刷电机控制板,给风筒提供核心动力。转速高出普通电机数倍,输出飓风级动力,大大提升干发效率。应用于新一代噪声低、高速、体积小 、重量轻的风筒机驱动系统中。
넶14 2024-09-23 -
BLDC电机驱动方案:无刷无霍尔BLCD电机控制驱动板
无霍尔BLDC不需要霍尔效应传感器,通过检测定子绕组的反电动势过零点来判断转子当前的位置。与有霍尔的方案相比,最明显的优点就是降低了成本、减小了体积。且电机引线从8根变为3根,使接线调试都大为简化。另外,霍尔传感器容易受温度和磁场等外界环境的影响,故障率较高。因此,无霍尔BLDC得到越来越多的应用,在很多场合正逐步取代有霍尔BLDC。
넶15 2024-09-21 -
高速吹风机和普通吹风机有什么区别?
高速吹风机和普通吹风机相比,高速吹风机通过使用高转速无刷电机,和优化风道实现高转速、高风速。传统吹风机的电机一般使用的是碳刷电机,转速较慢,转速一般是每分1-2万转;而高速吹风机一般采用无刷电机,转速可达到每分钟10万转以上,因此风速更高。其次,风道设计不同,我们知道在刮风天气,窄巷子里的风力和风速会比平坦宽阔地带的更高,如果窄巷子又呈喇叭状,在出风口处的风则会更急促,高速吹风机就是基于此原理进一步优化风道设计,使风速和风力进一步提高,因此风速和风力更高。此外,由于传统吹风机的电机转速有限,如果想要快速吹干头发就需要提高蒸发温度(风温),所以传统吹风机在吹头发时有高温炙烤的感觉。高速吹风机有了高风速,加快了发丝表面的空气流通速度,使发丝表面水分快速蒸发,保住发丝内部水分和营养成分,就可以降低风温,同样能达到快速吹干头发的目的,是真正意义上的吹干,所以吹干头发后头发就不会毛糙无光泽。
넶157 2024-07-03 -
BLDC电机换向原理
BLDC电机换向的原理 三相BLDC电机设计解析-ADA4571 使用各向异性磁阻 (AMR) 技术。一种典型的实施方式是在 BLDC 电机轴的末端安装一个径向磁化圆盘。圆盘的磁场穿过传感器的平面,并且在机械和电气部件之间不接触的情况下确定转子角度。BLDC 电机拥有卓越的速度与扭矩特性(启动时的扭矩除外)、更动态的响应、无噪音运行和更高的速度范围。
넶51 2024-07-02 -
无刷直流电机(BLDC)构成及工作原理详解
无刷直流电机(BLDC)是永磁式同步电机的一种,而并不是真正的直流电机,英文简称BLDC。区别于有刷直流电机,无刷直流电机不使用机械的电刷装置,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料,性能上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机。无刷直流电机的定子是线圈绕组电枢,转子是永磁体。如果只给电机通以固定的直流电流,则电机只能产生不变的磁场,电机不能转动起来,只有实时检测电机转子的位置,再根据转子的位置给电机的不同相通以对应的电流,使定子产生方向均匀变化的旋转磁场,电机才可以跟着磁场转动起来。
넶246 2024-02-27 -
高速吹风筒无刷电机驱动方案
高速风筒应用方案——吹风机PCBA方案设计,针对高速吹风筒市场,盛矽电子推出11万转以上的高速风筒的整体解决方案,满足高速吹风筒的所有应用场景,让客户使用semxi的技术以便能更快的产品量产化。
넶129 2024-01-17