使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC直流电机驱动器在自然环境中高效运行

使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC直流电机驱动器在自然环境中高效运行

在自然的背景下,BLDC直流电机因其高效率、高扭矩重量比、低维护和长寿命而备受欢迎。三相无刷直流电机由三相绕线定子和带有永磁体的转子组成,且不含有电刷,因此需要电子驱动器来正确换向电机绕组中的电流。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器算法控制绕组电流。在120度梯形控制下,只有两个绕组导通,而单极开关(软斩波)控制每个开关在此处导通120度电周期。

根据公式1中给出的BLDC直流机的电气模型,可以计算任意时刻BLDC直流机的绕组当前。其中V是施加在两个导通绕组上的电压,R是线间电机绕组内阻,L是线间 电机 绝缘体 电感,而E则为反转力场(即与角速度正相关)。等式1表明瞬时当前取决于反转力场、绝缘体内阻、绝缘体感应以及施加之上的压力。当失速条件下,即零速度时,由于没有反转力场支持,从而导致失速流量仅受到绝缘体内阻限制。此外,当过载情况发生并且失去稳态状态后,比额定流量更快地上升到饱和点。

考虑一个例子:一个额定功率为400W、额定直流压强为220V及额定RMS 绝缘体流量为3.6A 的BLDC直接驱动系统中的示例,并假设其绝缘体内阻约为6Ω。这意味着,在失速条件下的最大流量将达到36.67A。如果未实施适当限流保护,则必须确保逆变器级别能够承受这种过载,这会导致成本高昂并增加设备尺寸。此外,如果让絮缪围住长时间承担这个负荷,将引起热量积累可能导致烧毁或退磁问题。

为了实现有效设计,我们应该针对标准操作模式进行设计,同时使用合适的过载保护以防止损坏。一种方法是在所有三个相中安装传感器,以便监测它们之间关系,或可以用两相数据来推断第三个相的情况。然而,对于梯形调控期间,每60度换向周期只有一对支路活动,其余保持封锁状态,可以通过检测母线直接测量总流量。

对于单极二象限驱动,其中只有一个具有源端桥臂被激活,而且整个60度换向期另一个具有源端腿部保持开放状态。在一次交替过程中,当A和B两根铜丝同时工作的时候,如果顶部开关打开,那么这两根铜丝就被连接起来;如果顶部和底部都打开,那么母线与铜丝相同;当顶部PWM设置低值关闭前面开关,但底部保持开放时,二次回路继续运行但不会回到母线上,所以母线当前将会降至0。如果续行期间没有增加任何东西只是减少那意味着可以通过检测母线当前提供过滤功能。但要注意的是,一旦超过了预定的峰值,就需要立即采取行动以避免进一步损害,以此来保证系统安全性和可靠性。