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  • 无刷电机基本原理

    2018-07-13 08:04:12
    无刷电机基本原理 无刷电机基本原理 无刷电机基本原理
  • 无刷电机讲义

    2019-02-15 09:16:50
    直流无刷电机非常直观的讲义,电机剖析图,含动态示例"动画
  • 无刷电机FOC控制笔记

    万次阅读 多人点赞 2019-01-18 09:22:29
    矢量控制的核心思想是为了简化无刷电机的控制模型,将一个需要换相的无刷电机通过各种算法变换,抽象为一个直流电机的控制模型,只需要控制简单的两个直流分量来控制无刷电机,其中Vq抽象为直流电机的两端电压,Vd可...

    序:

    矢量控制的核心思想是为了简化无刷电机的控制模型,将一个需要换相的无刷电机通过各种算法变换,抽象为一个直流电机的控制模型,只需要控制简单的两个直流分量来控制无刷电机,其中Vq抽象为直流电机的两端电压,Vd可调节电机力矩,但这个模型需要一个实时的电机轴角度θ参与计算。

    为了实现这个直流电机的控制模型,需要用到两个数学变换,即clarke变换和park变换。需要用到最原始的PID控制器等内容。

     

    一、clarke变换:

    初衷是将三相的磁路模型变换成正交的两相磁路模型,即将三相abc,变换为两相α,β

    波形如下图

    clarke逆变换则是反过来变换,已知α,β,求abc

    二、park变换:

    通过clarke变换,变量已经由三个变少到两个,但是依然是一个交流分量,对于控制来说依然不够友好,所以引入了park变换,将两相的坐标轴看做转子沿着圆形旋转起来,便可以得出两个直流量q、和d。

    这样变换后周期变化的波形变化成了两个直流的信号,对于控制来说非常友好,即将α,β,θ转换为q,d

     

    park逆变换则是反过来变换,已知q,d和电角度θ,转换成α,β

     

    三、了解了上面的两个变换,我们将它变现,对,先让电机转起来吧

    使用park逆变换,和clarke逆变换,很容易就能将无刷当做一个直流电机转起来

    输入参数有三个:Vq,Vd,和实时电角度θ(theta),其中Vq,Vd是两个直流分量,可控制无刷电机的转速和力矩。θ则是通过间接或者直接测量得到的输出轴的实际角度,关于电角度和机械角度的文章很多,可以百度查清楚。

    通过这两个逆变换后得到了abc的电压,Va,Vb,Vc,将这三个值输出到pwm的三个通道的比较输出寄存器中,即可将无刷电机驱动起来,笔者使用Vq = 3000,Vd = 0做的测试,一个单磁极的内转子电机无声的转到4000多rpm。

    通过变换后,Vα,Vβ的波形和pwm的duty的波形,到此电机可以通过Vq直接控制无刷电机转动,反转则给Vq一个负数即可。

     

    四、无刷电机能通过一个直流分量转起来了,但是是开环控制,矢量控制其中有个优点就是功率因数可以做的很好,原因就是电流和电压的波形很一致,那如果是开环控制,这个优点就不一定有保证,而且增加电流环后力矩也可以得到控制。

    废话不多说,对于算法而言,需要采集到电机三相的线上电流,可以通过三电阻采样法,单电阻采样法,相电流直接采样法等等方法获得,具体可以百度一下。

    通过电流采集业务观测到的三相电流Ia,Ib,Ic波形如下,与控制输出给电机的Va,Vb,Vc波形相位相同。由于在任意时刻满足Ia+Ib+Ic = 0,所以只用采集a相和b相的电流

    通过clarke变换和park变换后可以得到Iq,Id,如下图

    为何要大费周章变换那么多次呢?就是为了得到Iq,Id呀,这可是一个直流量啊,符号代表了转动方向,发现没,Vq,Vd也是直流量,所以目的很简单,就是为了用最经典的PID做闭环控制呀!

    使用最经典的PI控制,将电压跟随电流的变化,从而实现电流闭环控制

    五、一般来讲,电流坏是高速环,也一般作为无刷电机的内环,如果要实现速度闭环控制,那电流环就是内环,速度环就是外环,下面上一个总图

    foc速度环+电流环总框图

     

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  • 无刷电机.zip

    2019-06-01 13:57:34
    无刷直流电机运行原理与基本控制方法 永磁直流电机实用设计及应用技术等等 《张飞无刷电机全套资料》
  • 无刷电机

    2016-12-12 15:53:51
        定子:电动机静止不动的部分 转子:电动机转动的部分 ...极数: 转子上磁钢的数量,下图有6极 ...极对数: 每2极构成一对磁极,下图有3极对 ...KV值: 电压每升高1V,电动...空载电流: 负载的时候,电动机的电流 转矩: ...

     

     

    定子:电动机静止不动的部分

    转子:电动机转动的部分

     

    极数:  转子上磁钢的数量,下图有6极

    极对数: 每2极构成一对磁极,下图有3极对



     

     

    KV值: 电压每升高1V,电动机每分钟转速提高k,例如:KV=1000,电压提高1V,电动机转速提高1000 转/分钟   

    转速:  转速=KV值×电压

     

    空载电流: 无负载的时候,电动机的电流

    转矩:  电机带动负载的驱动力矩,通俗理解是电机的"力量"

     

    转矩与转速的关系: 此消彼长,   转矩↑转速↓   转矩↓转速↑

    槽极结构  (N:槽数,P:极数) 

    模型常见的内转子无刷电机结构有:3N2P(有感电机常用)、12N4P(大部分内转子电机) 模型常见的外转子无刷电机结构有:9N6P、9N12P、12N8P、12N10P、12N14P、18N16P、24N20P

    实际转速=电机转速/极对数

     

    线圈绕组: 2种方式,分数槽,整数槽

    分数槽: 槽数÷3(相数)÷极数=分数

    整数:    槽数÷3(相数)÷极数=整数

     

    为什么大量使用分数槽?

    永磁电机都存在齿槽转矩问题,不通电的情况下用手转动电机感觉到的顿感,很多人甚至会错误的认为,顿感强烈的电机磁性很强是电机优秀的表现。不是的,齿槽转矩是永磁电机天生的缺点,是电机设计需要克服并尽量减小的指标,他会造成电机转速波动(专业术语为纹波转矩)、运转噪声、运转震动。分数槽的齿槽转矩和槽数与极数的最小公倍数有关,数字越大齿槽转矩(也就是停顿的感觉,简称顿感)越小。

     

        

    永磁同步电机电流波形:

    1.方波  

          控制简单,转矩波动小

    2.正弦波    

          控制复杂,转矩波动大

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  • 本文主要讲了无刷电机和有刷电机的区别,希望对你的学习有所帮助。
  • 自制光驱直流无刷电机,是一个档教程,内有详细的自制无刷电机技术方法,学习无刷电机设计入门必备!
  • 其中,使用直流电源驱动的电机称为直流电机,直流电机又可细分为直流有刷电机和直流无刷电机(BLDC)。电刷,是区分“有刷”与“无刷”电机的关键,它是与换向器组合使用的电机组件,常见材质为金属和碳。带有换向器和...

    现实生活中我们接触的电机包括很多种类,除部分特殊种类外,永磁电机均是利用定子与转子磁场相互作用的原理制成。其中,使用直流电源驱动的电机称为直流电机,直流电机又可细分为直流有刷电机和直流无刷电机(BLDC)。

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    电刷,是区分“有刷”与“无刷”电机的关键,它是与换向器组合使用的电机组件,常见材质为金属和碳。带有换向器和电刷的电机称为有刷电机,使用电子电路实现换向功能的电机称为无刷电机。

    直流有刷电机

    直流有刷电机以线圈作为转子,电机要实现特定方向上的持续旋转,需要在转子旋转一定角度时使电流换向的机制。有刷电机的换向器和电刷一起构成了这一转换机制。轴在换向器和电刷接触的状态下长时间旋转,会产生电磁干扰和噪音问题,同时导致换向器与电刷磨损老化,需要定期维护替换。

    直流无刷电机

    直流无刷电机使用永磁体作为转子,并配置电子电路替换电刷和换向器,用于检测转子的旋转状态,因此无刷电机需要驱动电路(驱动器)。无刷电机无须定期维护,同时也降低了电磁干扰和噪音。

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    直流无刷电机有外转子和内转子两大类。

    外转子

    内侧配置线圈,外侧配置永磁体,外侧永磁体旋转,可实现稳定旋转。

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    内转子

    内侧配置永磁体,外侧配置线圈,内侧永磁体旋转,可实现精密控制。

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    拓邦电机成立于2006年,作为公司战略部门之一,事业部致力于研发、生产和销售直流无刷电机、空心杯电机及驱动器,并为客户提供一站式解决方案。历经十几年高速发展,电机事业部已拥有深圳、越南两大生产基地,具备直流无刷内转子&外转子电机、空心杯有刷&无刷电机、开关磁阻电机等主流产品,并涵盖近百个产品平台,可满足客户的多样化需求。

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    微信搜一搜

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    拓邦无刷电机

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  • 无感无刷电机驱动

    2018-07-21 14:58:46
    无传感器无刷电机驱动,中文版本,MICROCHIP的最新方案资料,效果很好。
  • 无刷电机的特性就是一切具备直流电机外部特性的采用电子换相的电机统称为无刷电机。由于无刷电机的出现,打破了交流,直流调速系统之间的严格界限。在无刷电机的发展史中曾出现两种区别较大的无刷电机结构形式,即无...
  • 如何用树莓派同时驱动两个24v无刷电机 无刷电机是轮毂电机 要同时驱动</p>
  • 主要讲述了直流无刷电机的控制及设计应用,无刷直流马达控制、
  • 无刷电机学习笔记

    千次阅读 多人点赞 2017-08-02 09:39:43
    无刷电机

    工作中需要使用无刷电机,要慢慢学习,所以记下学习的过程。(仅供自己学习使用)

    前几天使用了ST公司的Motor Control Workbench。这是一款电机控制的工具,可以实时观测电机的运行速度,电压等。

    在使用Motor Control Workbench的时候,如果不知道电机的具体参数,可以使用Motor Profiler来测试电机数据。

    几点关于无刷有感电机的连接线问题:
    无刷有感电机:有两根电源线,三根信号线(连接霍尔传感器),还有三根接三相电源的线。其中两根电源线介入控制板,黑色接地,红色接电源。三根信号线和三相线颜色一致,但粗细不一致,一般传输信号的线较细,传输电流的线较粗,因此,三根较粗的线接入控制板的三相(U、V、W)。若无法分辨,则可用万用表测量。三相电路的三根线是两两短路的,可用万用表测量,万用表会报警。而信号线是不会短路的。

    六步换向实现:
    电机运行在PWM模式下,并进行六步换向。直流无刷电机的桥式电路,一共有三相六个MOS管, 每一相都有上下桥臂。所谓六步换向即需要通过六步来完成转子旋转一周,即每步60度。通过对三相交替通电,完成旋转。
    在这里,六步换向可以大致写成(A,B),(C,B),(C,A),(B,A),(B,C),(A,C)。在此不止这一种方式。可以看到,每次仅有两相通电,另外一相不通电。
    在六步换向中有一个死区时间,死区时间是防止一相的上下桥臂同时导通从而烧掉。而刹车功能是指在外部有异常信号时,使桥式电路关断,从而停下电机。但这种只在电动车和一些不损坏本体结构的东西上使用,在无人机和四旋翼上不使用(刹车的话会摔坏)。
    六步换向中,上桥臂负责产生PWM波,而下桥臂则只需产生高电平和低电平即可。无需产生PWM波。PWM波的占空比越大平均电流越大。

    关于无刷电机结构相关知识
    (1) 无刷电机的绕组数量和永磁极的数量是不一致的(例:9绕组6极)。这样是为了防止定子的齿与转子的磁钢相吸对齐。
    (2) 绕组总是3的倍数,因为是三相的。
    (3) 电角度和机械角度,机械角度是指转子转过的角度,电角度是指磁场旋转的度数。在六步换向中,电角度每次是60度,而机械角度与电角度的关系是:机械角度= 电角度 / 极对数。
    (4) 外转子和内转子的区别: 外转子电机将原来处于中心位置的磁钢做成一片片,贴到了外壳上,电机运行时,是整个外壳在转,而中间的线圈定子不动。外转子无刷直流电机较内转子来说,转子的转动惯量要大很多(因为转子的主要质量都集中在外壳上),所以转速较内转子电机要慢,通常KV值在几百到几千之间。也是航模主要运用的无刷电机。
    (5) KV值:转速/V,意思为输入电压每增加1伏特,无刷电机空转转速增加的转速值。比如说,标称值为1000KV的外转子无刷电机,在11伏的电压条件下,最大空载转速即为:11000rpm(rpm的含义是:转/分钟)。同系列同外形尺寸的无刷电机,根据绕线匝数的多少,会表现出不同的KV特性。绕线匝数多的,KV值低,最高输出电流小,扭力大;绕线匝数少的,KV值高,最高输出电流大,扭力小。

    梯形波/方波驱动:
    六步换向产生的是梯形波,因为磁场的分布是一个梯形波,而感生电动势E=BLVsin(theta);则电动势的波形和磁场分布相关。

    参考贴:http://bbs.dji.com/thread-74728-1-1.html

    BLDC和PMSM:
    BLDC:无刷直流电机(Brushless Direct Current)
    PMSM:永磁同步电动机(Permanent-Magnet Synchronous Motor)
    二者结构上直接观察无明显区别,想要区分,主要看感应电动势。
    从控制上由明显区别,PMSM感应电动势波形为正弦波,BLDC感应电动势波形为梯形波。而造成感应电动势的不同的的原因是磁钢磁场的分别和线圈缠绕的方式不同。因为感生电动势E=BLVsin(theta)。

    BLDC一般用六步换向,FOC都可以,而PMSM一般用FOC,很少用六步换向。但在高速条件下,会使用六步换向,因为高速条件下,电机换向很快,有的CPU无法支持计算量。(这句话还要消化一下,先写者,怕忘了)

    展开全文
  • 无位置传感器无刷电机控制器在浙江永康紫微单片机开发成功,该  项技术完全拥有自主知识产权,并首先应用于电动车直流无刷电机的控制,该技术的研制成功,必将极大地推动直流无刷电机的发展。  该项技术主要有...
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  • 本主要讲了无刷电机和有刷电机的区别。
  • bldc 无刷电机

    2018-03-12 15:23:52
    无刷电机开发,无感启动,FOC算法TM32F103ZET6 原理图文件SCH 。protel99se版本 2017-05-03 上传大小:2KB 原理图STM32 此图为STM32F103ZET6 sch文档格式,非PDF,希望对大家开发有帮组 综合评分.
  • 无刷电机FOC驱动

    2018-07-21 15:00:42
    无刷电机FOC驱动方式,包括有传感器和无传感器两种方式。
  • 用51单片机控制三相桥,驱动直流无刷电机。内置程序和仿真电路。 版本为proteus 8.0
  • 高压无刷电机方案

    2018-06-21 16:07:38
    高压无刷电机驱动方案,文档内有完整的原理图含保护电路.
  • 本文主要讲了怎么判断有刷无刷电机?希望对你的学习有所帮助。
  • 无刷电机驱动

    2012-07-09 14:33:34
    无刷电机BLDC硬件驱动,了解无刷电机运转的原理。
  • 基于STM32无刷电机开发板资料 基于STM32无刷电机开发板资料 基于STM32无刷电机开发板资料 基于STM32无刷电机开发板资料 基于STM32无刷电机开发板资料 基于STM32无刷电机开发板资料
  • 现阶段永磁直流无刷电机温升测算方法关键有公式法、热网络法和数值计算方法法等。下列是每个温升检测方法的优点和缺点。1、运用二维热应力对永磁直流无刷电机及开展热分析,这一份方式未考虑到电动机的径向转变。2、...
  • 无刷电机控制

    2015-04-29 11:23:03
    无刷电机驱动原理,及方法,比较清晰的思路。
  • 无刷电机闭环控制

    2018-04-14 12:54:22
    直流无刷电机的闭环控制,代码可用,内含有速度环节和电流环
  • 介绍了关于直流无刷电机的DSP控制的详细说明,提供电机的技术资料的下载。
  • 直流无刷电机的参数有:直流电源电压,额定输出功率,额定负载转矩,额定工作转速以及直流无刷电机的旋转方向有:顺时针,逆时针还是顺逆时针均需要,直流无刷电机的连续工作周期可以按照一定的时间运转,直流无刷...

空空如也

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无刷电机