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无刷电机(BLDC)调试必备常识

2023-4-27 10:23| 发布者: 闪电| 查看: 1| 评论: 0

摘要: 无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor, BLDCM)简称无刷电机(BLDC)。 BLDC克服了有刷直流电机的先天性缺陷,以电子换向器取代了机械换向器。 是时下最主流的电机。 结合本人工作经验,今天为大家分享一 ...

无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor, BLDCM)简称无刷电机(BLDC)。 BLDC克服了有刷直流电机的先天性缺陷,以电子换向器取代了机械换向器。 是时下最主流的电机。 结合本人工作经验,今天为大家分享一些BLDC调试常识。


首先,明白电机有两种工作模式:

  • 恒功率(代表水泵)
  • 恒扭矩(即恒转速,代表风扇)


电机的功率计算公式:P=T*N/9549,其中P为功率,单位为:千特(kW); T为扭矩,就是我们平时所说的力矩,单位为:牛·米(N·m); N为电机转速,单位为:转/秒(r/min);

看起来比较复杂,这里就往简单来说,电机功率就等于扭矩与电机转速的乘积,然后根据某一个固定的比例(这里是9549分之一)进行转换得来。

 

运用控制变量法思想,就得出了以上两种工作模式。 即:

1)恒功率调速,是指当电机功率P固定后,扭矩与转速成反比例关系。 即电机低速时输出转矩大,高速时输出转矩小,这样才能保证输出功率是恒定的。

2)恒扭矩调速,是指固定扭矩T的大小,使得电机高速、低速时输出转矩一样大,工作时仅改变转速N,根据公式P=T* N,即高速时输出功率大,低速时输出功率小。

由此可知,恒功率的特点是,转速快了则转矩小,转速慢了则转矩大; 恒扭矩的特点是,不管电机的转速快还是慢,其转矩不变。

 

下面再来介绍BLDC在调试过程中参数P、L、R、Ke值的确定。

马达极数P(极对数 Pole)的确定,有两种方法:

方法1:用示波器测试极对数,转一圈有几个峰值就是几个极对数(或者直接问客户)

级数=极对数x2

方法2:加电流,然后用手缓慢转动电机,有几个明显的卡顿(电流增加其阻力),就是几极对数。

 

马达相电阻R、马达相电感L的确定:

运用数字电桥计(LCR)测量相位的电阻R值、电感L值。 三相电机的两两相互测试其电阻和电感值,然后取其平均数。 计算公式如下:

 

马达反电动势常数Ke的确定:

需要运用Ke Board+Ke Meter软件,使用放大器Ke Meter计算单相Ke值,手动转动电机,挑选形状最好的图形,计算Ke值。

 

下面是一些调试过程中的小技巧。

  • 电机转动力道不足,加大loop kp值;
  • 电机角度align,不管停在哪里,基本设置为0;
  • 电机不能进入闭环,可以考虑在RAMP里调试Speed;


最后,也是最重要的是Rshunt,即电流侦测电阻,也就是大学所学的差分采样电路需要使用的电阻,其取值一般较小(零点几欧姆)。

 

在设计原理图时,采样,用差分电路采集电路信息,如果电机Ramp不了,表示没有采到差分信号,这时不妨换大电阻0.05(050)—>0.25()。 当电流恒定时,电阻越大,两端的电压也越大,越容易触发。 进而采到信号。 如下。

 


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雷人

握手

鲜花

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