无刷直流电机控制器的工作原理是什么？求解

一、无刷直流电机控制器的工作原理是什么？求解

电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。

由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。

中小容量的无刷直流电动机的永磁体，现在多采用高磁能积的稀土钕铁硼（Nd-Fe-B）材料。因此，稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。

近三十年来针对异步电动机变频调速的研究，归根到底是在寻找控制异步电动机转矩的方法，稀土永磁无刷直流电动机必将以其宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点在调速领域显现优势。

无刷直流电机因为具有直流有刷电机的特性,同时也是频率变化的装置,所以又名直流变频,国际通用名词为BLDC.无刷直流电机的运转效率,低速转矩,转速精度等都比任何控制技术的变频器还要好,所以值得业界关注.无刷直流电机控制器无刷电机控制器无刷控制器应用

二、无刷无齿直流电机的原理,还有无齿怎么调速,好像是改变芯轴

直流无刷电机的控制原理

要让电机转动起来,首先控制部就必须根据hall-sensor感应到的电机转子目前所在位置,然后依照定子绕线决定开启(或关闭)换流器 (inverter)中功率晶体管的顺序,如 下(图二) inverter中之AH、BH、CH(这些称为上臂功率晶体管)及AL、BL、CL(这些称为下臂功率晶体管),使电流依序流经电机线圈产生顺向(或逆 向)旋转磁场,并与转子的磁铁相互作用,如此就能使电机顺时/逆时转动。当电机转子转动到hall-sensor感应出另一组信号的位置时,控制部又再开 启下一组功率晶体管,如此循环电机就可以依同一方向继续转动直到控制部决定要电机转子停止则关闭功率晶体管(或只开下臂功率晶体管);要电机转子反向则功 率晶体管开启顺序相反。 基本上功率晶体管的开法可举例如下: AH、BL一组→AH、CL一组→BH、CL一组→BH、AL一组→CH、AL一组→CH、BL一组 但绝不能开成AH、AL或BH、BL或CH、CL。此外因为电子零件总有开关的响应时间,所以功率晶体管在关与开的交错时间要将零件的响应时间考虑进去,否则当上臂(或下臂)尚未完全关闭,下臂(或上臂)就已开启,结果就造成上、下臂短路而使功率晶体管烧毁。

图二 当电机转动起来,控制部会再根据驱动器设定的速度及加/减速率所组成的命令 (Command)与hall-sensor信号变化的速度加以比对(或由软件运算)再来决定由下一组(AH、BL或AH、CL或BH、CL或……)开关 导通,以及导通时间长短。速度不够则开长,速度过头则减短,此部份工作就由PWM来完成。PWM是决定电机转速快或慢的方式,如何产生这样的PWM才是要 达到较精准速度控制的核心。高转速的速度控制必须考虑到系统的CLOCK 分辨率是否足以掌握处理软件指令的时间,另外对于hall-sensor信号变化的资料存取方式也影响到处理器效能与判定正确性、实时性。至于低转速的速 度控制尤其是低速起动则因为回传的hall-sensor信号变化变得更慢,怎样撷取信号方式、处理时机以及根据电机特性适当配置控制参数值就显得非常重 要。或者速度回传改变以encoder变化为参考,使信号分辨率增加以期得到更佳的控制。电机能够运转顺畅而且响应良好,P.I.D.控制的恰当与否也无 法忽视。之前提到直流无刷电机是闭回路控制,因此回授信号就等于是告诉控制部现在电机转速距离目标速度还差多少,这就是误差(Error)。知道了误差自 然就要补偿,方式有传统的工程控制如P.I.D.控制。但控制的状态及环境其实是复杂多变的,若要控制的坚固耐用则要考虑的因素恐怕不是传统的工程控制能 完全掌握,所以模糊控制、专家系统及神经网络也将被纳入成为智能型P.I.D.控制的重要理论。

三、励磁电机的原理

它的调速原理是电机的无级调速是靠电磁转差离合器来完成，它有两个旋转部分，圆筒电枢和爪形磁极，两者没有机械的连接，电枢由电动机带动与电动机转子同步旋转，当励磁线圈通入直流电后，工作气隙中产生空间交变的磁场，电枢切割磁场产生感应电势，产生电流，即涡流，由涡流产生的磁场与爪极磁场相互作用，产生转矩，输出轴的旋转方向与拖动电动机相同，输出轴的转速，在某一负载下，取决于通入励磁线圈的励磁电流的大小，电流越大转速越高，反之则低，不通入电流，输出轴便不能输出转矩。

交流无级调速电机的特点如下：

1. 交流无级调速，具有速度负反馈的自动调节系统，速度变化率低于3﹪。

2.结构简单，使用维护方便，价格低廉。

3.无失控区，调速范围广，最大可达10：

4.控制功率小，便于手控、自控和遥控，适用范围广。

5.启动性能好，启动力矩大，启动平滑。这是一种上世纪60年代就有老式产品。还有一种JDS系列控制器其原理它取样于测速发电机的转速频率信号，经处理后配以数字表头显示，用户不必因测速发电机灵敏度大小而校准表头，粻鼎纲刮蕺钙告水梗惊即可准确指示实际转速。该系列控制器具有防止起动突跳过冲的平稳软启动功能和电磁离合器堵转保护功能。