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維修技術(shù)
無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)控制的簡(jiǎn)易方法
內(nèi)容簡(jiǎn)介:無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)成為理想選擇,并具有廣闊的發(fā)展前景,但它的控制電路相當(dāng)復(fù)雜。M L4428控制芯片的出現(xiàn),簡(jiǎn)化了控制電路的設(shè)計(jì),該芯片內(nèi)部含有反電勢(shì)檢測(cè)電路、起動(dòng)換向邏輯電路和保護(hù)電路,使控制器芯片只需外接少量的阻容元件就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的控制。
  1引言無(wú)刷直流電機(jī)具有體積小、重量輕、維護(hù)方便、高效節(jié)能、易于控制等一系列優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的無(wú)刷直流電機(jī)大多以霍爾元件或其它位置檢測(cè)元件作位置傳感器,但位置傳感器維修困難,且霍爾元件的溫度特性不好,導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性變差。因此,無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)成為理想選擇,并具有廣闊的發(fā)展前景,但它的控制電路相當(dāng)復(fù)雜。M L4428控制芯片的出現(xiàn),簡(jiǎn)化了控制電路的設(shè)計(jì),該芯片內(nèi)部含有反電勢(shì)檢測(cè)電路、起動(dòng)換向邏輯電路和保護(hù)電路,使控制器芯片只需外接少量的阻容元件就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的控制。
  2M L4428原理圖及功能實(shí)現(xiàn)M L4428電機(jī)控制器不用霍爾傳感器就可為Y形無(wú)刷直流電機(jī)(BLDC)提供起動(dòng)和調(diào)速所需的各種功能。它采用28腳雙列表面SO IC封裝,它的內(nèi)部框圖如圖1所示使用鎖相環(huán)技術(shù),從電機(jī)線(xiàn)圈檢測(cè)反電勢(shì),確定換向次序采用專(zhuān)門(mén)的反電勢(shì)檢測(cè)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)三相無(wú)刷直流換向且不受噪聲及電機(jī)緩沖電路的影響采用了檢查轉(zhuǎn)子位置并準(zhǔn)確對(duì)電機(jī)加速的起動(dòng)技術(shù),確保起動(dòng)時(shí)電機(jī)不會(huì)反轉(zhuǎn)并可縮短起動(dòng)時(shí)間。
  2. 1反電勢(shì)檢測(cè)信號(hào)的獲得無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制與有位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)控制的最根本區(qū)別就是利用反電勢(shì)的波形尋找最佳換向點(diǎn)。當(dāng)永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),各相繞組的反電動(dòng)勢(shì)(EM F )與轉(zhuǎn)子位置密切相關(guān)。由于各相繞組是交替導(dǎo)通工作的,在某相不導(dǎo)通的時(shí)刻,其反電動(dòng)勢(shì)波形的某些特殊點(diǎn),可代替轉(zhuǎn)子位置傳感器的功能,得到所需要的信息。
  由于對(duì)于單相反電動(dòng)勢(shì)波形圖,反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)延時(shí)30°處對(duì)應(yīng)繞組的換向信號(hào),找出反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn),即反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)的任務(wù)[2 ].基于這一原理,在該芯片內(nèi)設(shè)計(jì)了一個(gè)獨(dú)特的反電勢(shì)檢測(cè)電路(見(jiàn)圖2),由于有了中點(diǎn)模擬電路,不需從電機(jī)三相繞組中引出中線(xiàn)[1 ].其中多路轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)依次接入產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)的繞組,比較中點(diǎn)模擬器與多路轉(zhuǎn)換器的輸出,可以得出兩路輸出波形相似,幅度不同,唯一的微電機(jī)2001年第34卷第1期(總第期)交叉點(diǎn)即反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)。這兩路輸出通過(guò)右邊的比較器輸出為轉(zhuǎn)子當(dāng)前的相位信號(hào),決定換向頻率(V CO )的增減,換向頻率與采樣反電勢(shì)相位比較,落后的換向使誤差放大器向環(huán)路濾波器充電,從而增大輸入。相反,提早換向?qū)?huì)引起環(huán)路濾波器上電容放電,使VCO輸入減少。利用此鎖相環(huán)技術(shù),獲得適當(dāng)?shù)膿Q向時(shí)刻。此外,從RC腳取出的信號(hào)是代表電動(dòng)機(jī)速度的電壓信號(hào),可用于閉環(huán)速度控制。速度的頻率信號(hào)可由監(jiān)視V CO的輸出來(lái)得到,它是鎖相環(huán)鎖定到電機(jī)準(zhǔn)確的換向頻率的信號(hào)。
  2. 2起動(dòng)換向技術(shù)換向是由反電勢(shì)信號(hào)采樣檢出經(jīng)鎖相環(huán)控制而完成的,在電機(jī)靜止及低速運(yùn)行時(shí),其反電勢(shì)為零或極低,無(wú)法檢測(cè),因此必須由其它方法開(kāi)環(huán)起動(dòng),到產(chǎn)生足夠大的反電勢(shì)方能進(jìn)入正常換向。
  控制芯片提供了完滿(mǎn)的起動(dòng)換向技術(shù): M L 4428內(nèi)部有一個(gè)RUN比較器(見(jiàn)圖1),腳電壓信號(hào)代表了電動(dòng)機(jī)的速度信號(hào),起動(dòng)腳電壓低于0. 6V, RU N比較器輸出開(kāi)啟起動(dòng)邏輯電路,關(guān)閉換向邏輯電路, M L4428將發(fā)出6個(gè)取樣來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)子位置,并驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的線(xiàn)圈以產(chǎn)生所需轉(zhuǎn)動(dòng),這將導(dǎo)致電機(jī)加速直到RC腳電壓達(dá)到0. 6V,速度足夠高產(chǎn)生被檢測(cè)的反電勢(shì),此時(shí)RUN比較器輸出關(guān)閉起動(dòng)邏輯電路,允許鎖相環(huán)電路工作開(kāi)始,進(jìn)入正常的換向邏輯工作狀態(tài),經(jīng)檢測(cè)此時(shí)電機(jī)速度是電機(jī)最大轉(zhuǎn)速的8.
  2. 3閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)速系統(tǒng)是典型的直流電機(jī)PWM雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),如圖4所示,在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器,分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流,二者之間實(shí)行串級(jí)聯(lián)接,即以轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器,再用電流調(diào)節(jié)器的輸出控制開(kāi)關(guān)器件。這樣組成的雙閉環(huán)系統(tǒng),在突加給定的過(guò)渡過(guò)程中表現(xiàn)為一個(gè)恒值電流調(diào)節(jié)系統(tǒng),在穩(wěn)態(tài)和接近穩(wěn)態(tài)運(yùn)行中又表現(xiàn)為無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng),即發(fā)揮了轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器各自的作用,又避免了像單環(huán)系統(tǒng)那樣兩種反饋互相牽制的缺陷,從而獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)品質(zhì)。
  2. 4內(nèi)部保護(hù)電路M L 4428內(nèi)部具有電流檢測(cè)和限流功能。外部功率元件M O SFET的源極電流流過(guò)R得到與無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)控制的簡(jiǎn)易方法雍愛(ài)霞孫佩石電動(dòng)機(jī)繞組電流成正比例的電壓,經(jīng)環(huán)路濾波器(該濾波器能濾除觸發(fā)單穩(wěn)電路的噪聲尖峰電流,一般選樣在時(shí)間常數(shù)300ns以?xún)?nèi))到電流比較器的正端引腳),比較器的負(fù)端有鉗位電壓為0. 5V的二極管,因此可以限制電機(jī)定子電路的最大峰值電流當(dāng)電流檢測(cè)電路的電壓高于比較器負(fù)端電壓時(shí),單穩(wěn)態(tài)電路被觸發(fā),關(guān)斷輸出M O SFET,電流下降,直至單穩(wěn)電流被復(fù)位。
  M L4428正常電源供給為 12V,在電源低于時(shí), 6個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器將全部關(guān)斷。
  3結(jié)語(yǔ)采用控制器芯片,簡(jiǎn)化了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制,它不僅具有良好的限流和保護(hù)功能,而且用M L 4428構(gòu)成的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的性能也將得到改善,采用該控制器芯片,解決了利用反電勢(shì)檢測(cè)實(shí)現(xiàn)換向及低速時(shí)開(kāi)環(huán)起動(dòng)這一難題,實(shí)驗(yàn)證明,該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功能齊全,提高了系統(tǒng)的可靠性。該方法對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的廣泛應(yīng)用具有重要的實(shí)際意義。
  [ 2 ]譚建成。電機(jī)控制專(zhuān)用集成電路[M ].機(jī)械工業(yè)出版?zhèn)鞲衅鳠o(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制。
  訊息喜泰無(wú)刷無(wú)槽永磁直流電動(dòng)機(jī)通過(guò)鑒定試驗(yàn)國(guó)家微電機(jī)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)江西喜泰電機(jī)有限公司生產(chǎn)的88XW C NN T無(wú)刷無(wú)槽永磁直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了鑒定試驗(yàn),所有項(xiàng)目全部合格。
  XW C無(wú)刷無(wú)槽永磁直流電動(dòng)機(jī)是江西喜泰電機(jī)有限公司與美國(guó)企業(yè)合資生產(chǎn),引進(jìn)美國(guó)專(zhuān)利技術(shù)。采用定子無(wú)槽結(jié)構(gòu),消除了齒槽效應(yīng),減小了損耗,降低了電機(jī)的振動(dòng)和噪聲。采用無(wú)刷結(jié)構(gòu),提高了電機(jī)的可維護(hù)性及使用壽命。該電機(jī)參數(shù)如下:額定電壓90V,額定電流3. 39A,額定轉(zhuǎn)速2450r /m in,轉(zhuǎn)速可調(diào),額定轉(zhuǎn)矩0. 974N. m,效率達(dá)82 ,目前喜泰電機(jī)有限公司已對(duì)無(wú)槽無(wú)刷電機(jī)形成了系列產(chǎn)品,機(jī)座號(hào)從50~130不等。
  納米技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)訊1974年,世界上開(kāi)始使用納米技術(shù)一詞描述精密機(jī)械加工。
  1982年,科學(xué)家發(fā)明研究納米的重要工具――掃描隧道顯微鏡,向人們揭示原子、分子世界。
  1989年,美國(guó)斯坦福大學(xué)搬動(dòng)原子團(tuán),寫(xiě)下斯坦福大學(xué)。
  1990年,第一屆國(guó)際納米科學(xué)技術(shù)會(huì)議在美國(guó)召開(kāi),標(biāo)志著納米科學(xué)技術(shù)的誕生。
  1991年,碳納米管被發(fā)現(xiàn),它的質(zhì)量是相同體積鋼的六分之一,成為納米技術(shù)研究的熱點(diǎn)。
  1997年,美國(guó)科學(xué)家成功地用單電子移動(dòng)單電子,利用這種技術(shù)可以把現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)速度和存貯量提高成千上萬(wàn)倍。
  1999年,巴西和美國(guó)科學(xué)家在進(jìn)行納米碳管實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)明了世界上最小的秤,它能夠稱(chēng)量十億分之一克的物體,即相當(dāng)于一個(gè)病毒的重量。不久,德國(guó)科學(xué)家研制出能稱(chēng)量單個(gè)原子重量的秤,打破了美國(guó)和巴西科學(xué)家聯(lián)合創(chuàng)造的紀(jì)錄。
  1999年,納米技術(shù)逐步走向市場(chǎng),估計(jì)全年納米產(chǎn)品的營(yíng)業(yè)額達(dá)500億美元。
  在我國(guó),納米陶瓷已經(jīng)面世,納米陶瓷的燒結(jié)溫度比常規(guī)陶瓷降低了400℃。
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永磁無(wú)刷直流電機(jī)PWM調(diào)制方式研究。
  無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)模型2PWM調(diào)制方式對(duì)電流的影響永磁無(wú)刷直流電機(jī)在忽略凸極效應(yīng)時(shí),定子三相繞組的自感和互感為常數(shù),與轉(zhuǎn)子位置無(wú)關(guān)。
微電機(jī)轉(zhuǎn)子壓鑄模設(shè)計(jì)。
  與一般壓鑄件不同,微電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)看似簡(jiǎn)單,但壁厚相差較大,端環(huán)壁厚、風(fēng)葉、導(dǎo)條較薄細(xì)。若模具設(shè)計(jì)不合理,會(huì)導(dǎo)致端環(huán)部分產(chǎn)生縮孔、疏松、氣孔以及導(dǎo)條、風(fēng)葉部分成形不足等質(zhì)量問(wèn)題。
YE3電機(jī)和YE2電機(jī)、YX3電機(jī)的區(qū)別?
  由于國(guó)內(nèi)目前Y,Y2,Y3系列電機(jī)基本都淘汰,所以YE3超高效節(jié)能電機(jī)節(jié)約能源、降低長(zhǎng)期運(yùn)行成本,非常適合紡織、風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)使用,靠節(jié)電一年可收回電機(jī)購(gòu)置成本;直接啟動(dòng)、或用變頻器調(diào)速,可全面更換異步電機(jī);
西安西瑪高壓電機(jī)維修的工藝流程簡(jiǎn)單介紹
  西安西瑪高壓電機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家批量生產(chǎn)電機(jī)時(shí),要購(gòu)真空浸漆設(shè)備,該設(shè)備由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家提供。一般修理廠(chǎng)家利用電加熱棒加熱定子至一定溫度后翻轉(zhuǎn),定子口朝上進(jìn)行雙面灌漆。
西瑪電機(jī)維修在生活中尤為重要。
  西瑪電機(jī)本身如果過(guò)載,欠壓過(guò)壓,都會(huì)引起電機(jī)繞組故障。這不僅會(huì)對(duì)影響電機(jī)的使用效率,也會(huì)對(duì)我們的人身安全造成一定的威脅。電機(jī)維修在這個(gè)時(shí)候就顯得尤為重要。
基于場(chǎng)路結(jié)合的永磁直線(xiàn)同步電機(jī)的解析計(jì)算
  河南省高校杰出科研人才創(chuàng)新工程項(xiàng)目1引言90年代初,世界上開(kāi)始對(duì)直線(xiàn)同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)垂直運(yùn)輸系統(tǒng)的理論和試驗(yàn)研究,它將是對(duì)傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)垂直運(yùn)輸系統(tǒng)的重大變革,由于其有著重大的理論研究?jī)r(jià)值和十分誘人的應(yīng)用前景,日益受到人們重視。它主要包括高層建筑電梯和礦井提升系統(tǒng)兩個(gè)方面的應(yīng)用。
考慮電感影響時(shí)永磁無(wú)刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)
  電感的計(jì)算電感是對(duì)電機(jī)性能有重大影響的參數(shù),但在以往的永磁無(wú)刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)程序中多采用直流模型,因而就忽略了電感的影響,這就勢(shì)必導(dǎo)致性能計(jì)算值與實(shí)際值之間較大的偏差。本文就從電機(jī)的基本原理出發(fā)對(duì)電感的計(jì)算進(jìn)行了討論。
電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)。
  按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類(lèi) 電動(dòng)機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可分為高速電動(dòng)機(jī)、低速電動(dòng)機(jī)、恒速電動(dòng)機(jī)、調(diào)速電動(dòng)機(jī)。 低速電動(dòng)機(jī)又分為齒輪減速電動(dòng)機(jī)、電磁減速電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)和爪極同步電動(dòng)機(jī)等。 調(diào)速電動(dòng)機(jī)除可分為有級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、無(wú)級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、有級(jí)變速電動(dòng)機(jī)和無(wú)極變速電動(dòng)機(jī)外,還可分為電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。
永磁同步電機(jī)矢量控制方案在變頻空調(diào)風(fēng)機(jī)中的運(yùn)用
  此變頻空調(diào)風(fēng)機(jī)方案采用意法半導(dǎo)體公司STM32(ARM :Cortex-M3) MCU 平臺(tái),永磁同步電機(jī)(PMSM)矢量控制(FOC)方案使用單電阻(Single Shunt)的電流檢測(cè)和無(wú)位置傳感器(Sensor-less)的速度位置檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
簡(jiǎn)化三相BLDC電機(jī)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的策略
  SoC電機(jī)驅(qū)動(dòng)器集成了上述所有模塊,并且具有可編程性,能夠適用于各類(lèi)應(yīng)用。此外,它還是因空間受限而需要優(yōu)化的應(yīng)用的理想選擇。
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