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直流无刷电机的脉宽调制调速方法及优越性

时间:03-01 16:59 点击:140

一般的直流无刷电机都是在固定的电压下工作的,如计算机和汽车中的散热风扇等。但是在许多场合,如电动汽车、电动自行车、家用电风扇等,这些电机都需要调速。要调速,那么就需研究电机的调速特性。

 

直流无刷电机的调节特性,实际上就是直流无刷电机调速的两种方法,这两种方法起到了直流无刷电机的调速作用。用直接改变直流无刷电机电源电压对无刷电机进行调速,这种方法理论上是可行的,但是不可能像交流电源一样,用交流调压器对电源调压,如果用功率三极管的输出控制无刷电机,虽然其线性驱动电路结构简单,成本低廉,但是功率损耗大,特别是低速大转矩运行时,通过电阻的电流很大,发热厉害,损耗大,效率低。如果用另外的方法即直接用电阻串入电源输入电路,那么,同样是电阻发热厉害,电阻上损耗大,调速结构极不合理,很不简便。

 

直流无刷电机_驱动器

直流无刷电机的脉宽调制调速方法及优越性


现在直流无刷电机的调速基本上不是靠直接调整无刷电机的电源电压或在无刷电机的定子线圈中串联电阻来实现的。直流无刷电机的电源是直流电源,许多场合是蓄电池电源,调节直流电源电压是一件比较困难的事情,因此用脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术实现直流无刷电机的有效电压的调制,实现所谓的调压目的。

 

脉宽调制就是通过控制器电路把直流电流细分为多个相同或不同宽度的脉冲电流,它们之间有一定的间隔,各脉冲电流的电流峰值仍是相等的电源电压幅值,但其有效值比纯直流电流的有效值低,效果上相当于把电源电压降低了。选用简单的脉宽调制方式,其优越性在于:主电路比较简单、需要的功率元件少,开关频率高,电流容易连续,谐波少,电机损耗和发热小,调速特性优良、调整平滑,过载能力强,低速性能好,稳速精度高,系统频带宽,调速范围宽,快速响应性能好,动态抗扰能力强,能承受频繁负载冲击,实现无级快速启动、制动和反转,主电路工作在开关状态,导通损耗极小,控制器效率高等。

 

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