使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC电机驱动器探索自然界中的电气自动化技术就业方向
在我之前的叙述中，我们探讨了无刷直流（BLDC）电机的工作原理及其与三相H桥逆变器驱动器的配合。我们了解到，为了确保BLDC电机的安全和高效运行，需要对其绕组电流进行限制控制，以防止过载和损坏。此外，我阐述了如何通过感测直流母线电流来检测绕组电流，并利用这种信息来实现峰值电流限制控制，从而保护逆变器级别和电机本身。
首先，让我们回顾一下BLDC 电机的一些关键特性。它由三相定子和带有永磁体的转子构成，没有使用传统的电子刷，因此必须依赖于电子驱动器来正确地换向绕组中的电流。在梯形控制模式下，只有两个绕组导通，而单极开关（软斩波）用于控制绕组电流，每个开关在120度周期内只导通一次。
我提到了一个例子，一台额定功率为400W、额定直流電压为220V、额定RMS 绕组電流量3.6A 的BLDC 电机，其失速时所需最大当前约为36.67A。这意味着，如果没有适当限 流保护措施，逆变器级别可能需要承担这个水平，这会导致成本增加以及体积庞大。如果允许系统承载失速时的最高当前，那么不仅是逆变器，还包括整个驱动系统都将面临风险，因为这可能导致过热并最终损坏。
为了解决这一问题，我介绍了一种方法，即使用直接连接到所有三个相位中的每一相位上的传感器或检测单个相位并通过代数运算确定其他两相位上的当前。这使得能够监控整个三相系统，并且可以快速响应任何异常情况。
接下来，我解释了如何通过检测直流母线上发生的事情来估计或者计算出实际绕组中发生的情况。例如，在60度换向周期期间，只有两个支路同时活动，而第三个支路处于高阻抗状态，这意味着只有两个支路正在提供能量给该部分时间内唯一活动的一个阶段。当顶部开关打开时，两相会被激活，当顶部和底部开关都打开时，将是全集连续激活状态；当顶部关闭但底部保持打开的时候则进入二象限反馈阶段，此过程持续不断地交替进行以保证总共360度完全覆盖所有三个正弦波位置。
最后，我强调了对于低感抗BLDC 电机来说，由于它们具有较高阻抗比，因此更容易产生较大的短时间尖峰，所以需要非常快速反应才能有效避免这些突发事件。我认为这样的设计不仅可以提高设备可靠性，同时也降低维护成本，使得在自然环境中工作的人员更加受益，因为他们能够专注于核心任务而不是频繁检查设备状况。
