BLDC 电机的换向

时间:2023-09-01
    BLDC 电机用于工业自动化设备、消费品、医疗、汽车、航空航天和仪器仪表等行业。BLDC 电机不使用电刷换向。相反,它们是电子换向的。换向是激活电流流过适当的定子相绕组以产生输出扭矩的过程。
    BLDC 转子由具有 2、3 或 4 极对组合的永磁体制成。定子由星形连接的绕组组成。无刷直流电机的换向取决于转子的位置。必须在电机轴上安装反馈装置,以向控制器指示当前转子位置。

    反馈设备有多种形式,磁性霍尔传感器和光学换向编码器是当今行业的反馈设备。


    然而,这些编码器有一些限制和缺点。霍尔传感器检测换向磁体的运动,而光学换向编码器则检测码盘的运动。换向磁体极对和码轮轨道图案固定并与 BLDC 转子极对匹配。
    这会阻止终用户在必须匹配不同极对 BLDC 电机时配置换向磁体或码盘模式。Avago Technologies 的 AEAS-7000(16 位)编码器通过反馈计数克服了这个问题,其中计数将与控制器中的预编程计数进行比较,以激活正确的换向序列。
    编码器还通过提供附加功能来增加价值,例如增量通道信号,可用于伺服定位,以及在通电时查找位置。编码器的这些功能有助于降低 BLDS 系统的总体成本。
    无刷直流电机简介
    六步换向概念
    无刷直流电机通常由定子绕组组成,其排列方式由永磁体制成的转子极对决定。
    在无刷直流电机中,换向顺序对于转子旋转起着重要作用。每次换向时,其中一个定子绕组通电为正电源(电流进入绕组),第二个绕组为负电源(电流离开绕组),第三个绕组为非通电状态。
    由于定子线圈产生的磁场与永磁体之间的相互作用而产生扭矩。理想情况下,当这两个磁场彼此成 90° 时会出现峰值扭矩,并随着磁场一起移动而下降。
    为了保持电机运行,当转子移动以赶上定子磁场时,绕组产生的磁场应该移动位置。换句话说,激活电流沿六个方向流过相应的电机相绕组以产生输出扭矩的过程称为六步换向。
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