使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC电机驱动器适用于六种不同类型的自然环境中使用的电机
在自然环境中,六种不同类型的电机广泛应用无刷直流(BLDC)驱动器。由于其高效率、高扭矩重量比、低维护和长寿命,BLDC 电机深受欢迎。然而,它们不具备电刷,因此需要电子驱动器来正确换向绕组中的电流。
最常见的电子驱动器是三相 H 桥逆变器,它通过位置传感器反馈或无传感算法控制绕组电流。在 120 度梯形控制下,只有两个绕组导通,而每个单极开关(软斩波)仅在 120 度电周期内导通。根据公式 1 计算任意时刻 BLDC 电机的绕组电流,这个公式考虑了施加的两端电压、线间绕组电阻、线间绕组感抗以及线间反转磁势。
当失速条件发生时,即零速度时,反转磁势为零,这意味着失速后,稳态绕组中只受限于电机的线性阻抗。当过载情况下饱和时,感抗降低而当前上升甚至超过额定值。此外,在这种情况下,如果没有适当限流保护,那么逆变器级必须承担失速当前,从而增加设备体积和成本,并可能导致过热并损坏装备。
为了实现合理设计,我们需要针对额定功率进行设计,并且实施适当的过载保护以防止过度负荷。首先,我们需要检测到三个相之间差异化接触点上的变化,以确定任何一个相对于其他两个如何变化。这可以通过测量三个相之间的一个相互作用来完成,或通过将所有三相连接起来并测量其中之一来完成。这是一个简单有效且经济实惠的手段,因为它不要求复杂或昂贵的硬件。
此外,由于只有两个支路同时工作,每个 60 度换向周期中,有源桥臂与非有源桥臂交替工作。这使得我们可以直接从母线返回处放置一个便宜但精确的小型检测抵抗来监控整条系统所需加载。如果该值超出预设限制,则系统会自动停止操作以避免进一步损害,并等待用户手动重新启动以解决问题。
总之,可以通过监视母线回路中的流量状态以及使用相关软件工具及技术来确保我们的 BLDC 驱动系统保持安全运行,不会因为突然峰值突发而造成严重损害。此方法既节省成本又简化了维护过程,同时提供了最佳性能保障,为我们提供了一种可靠和高效地管理这些关键设备所必需的心智决策支持工具。