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动机六大分类之谜
在自然的背景下,BLDC电机以其高效率、高扭矩重量比、低维护和长寿命而备受欢迎。然而,它们需要通过电子驱动器来正确换向电机绕组中的电流,因为没有使用传统的电刷。最常见的电子驱动器是三相H桥逆变器,它利用位置传感器反馈或无传感器算法来控制绕组电流。
BLDC电机通常采用120度梯形控制,每个周期中只有两个绕组导通。每次单极开关(软斩波)控制时,三相逆变器中的每个开关仅在120度内导通一次。这意味着我们可以使用公式1给出的电机模型来计算任意时间点的BLDC电机绕组当前流。
公式1表明瞬时绕组流取决于反磁势、线间阻抗、线间感应和施加的直流压力。在失速条件下,即零速度时,反磁势为零,这意味着当停止转动时,只有由线间阻抗限制下的稳态流存在。当过载饱和并且随之增加时,感应值降低,尤其是在超过额定水平的情况下。
考虑一个400W功率级别、220V直流压力以及3.6A RMS 绕组流量的例子,并假设它具有6Ω 的阻抗。如果失速,那么需要36.67A 的限制,因此必须确保逆变器能够承受此等级别。如果允许系统承载失速流量,则:
逆变器级必须能够承担如此大的流量,这会使得体积庞大且成本昂贵。
如果让系统持续运作可能导致热量过剩,从而损坏不仅是装饰,还可能影响永磁体。
如果设计驱动系统针对额定流量,我们就需要适当保护措施以防止过载。此外,我们还应该监测并限制任何超出预期范围之外的负荷,以避免损害设备或造成安全隐患。
为了实现这个目标,我们首先要检测到哪些部分已经开始进行快速变化,以便采取行动尽快解决问题。此外,还需要确定哪些部件正在接收来自这些部件所产生数据,并将这些信息用于调整操作程序以保持设备在最佳运行状态。此外,如果某一特定的情况发生了改变,比如突然出现新的负荷需求或者发现某种故障,就应该迅速采取行动修改策略或修复问题以继续提供服务,而不会引起其他潜在的问题。