使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC电机驱动器确保自然环境中的电机维修工作安全高效

使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC电机驱动器确保自然环境中的电机维修工作安全高效

在我之前的叙述中,我们探讨了无刷直流电机(BLDC)的工作原理以及它如何被广泛应用于各种工业和消费电子设备。今天,我想继续讲述关于如何保护这些高效率、高扭矩重量比的电机驱动器,确保它们能够安全、可靠地运行。

首先,让我们回顾一下BLDC电机的组成和基本工作原理。一个典型的三相BLDC电机由三个相位的绕线定子和一个带有永磁体的转子组成,没有物理上的接触点或滑动部件。这使得它们耐用且维护成本低,同时提供出色的效率和性能。

为了控制这种类型的电机,我们需要使用专门设计用于无刷直流电机驱动器(如三相H桥逆变器)来正确地换向绕组中的电流。在没有位置传感器的情况下,换向通常是通过算法实现,这些算法可以根据预先定义的一系列步骤来确定何时应该切换每个导通阶段。

在实际操作中,对于120度梯形控制,每次只有两个绕组导通,而单极开关(软斩波)控制了绕组当前所需的当前。在这个过程中,三相逆变器中的每个开关只在特定的时间段内打开,即每120度周期。此外,由于不稳态条件下反转施加给系统,因此使用公式1计算任意时刻BLDC 电机会考虑到反转施加给系统,并且瞬时绕组当前取决于反转、阻抗、感应力以及施加之上所见V,是施加在两个导通着任何一对等价匝数上的交流压力R 是线间环路阻抗L 是线间环路感应力E 是因磁场而产生的一种当运动速率为零时即为零,但随着运动速率增加而增加因此,当失去功率输入(速度为0) 时,将会产生最大可能的是36.67A 的恒定流量这是因为与0.6Ω之间差异非常小所以将导致额定级别必须承受失去功能输入下的额定流量这将导致成本高昂并且占据大量空间

对于更复杂的情景,如果允许该驱动系统承载失去功能输入下的流量:

· 逆变器级别必须具有足够强大的构造以承受最多35.67 A 的流量。

· 如果持续保持如此高水平,则可能会导致过热,从而损坏风轮或引擎。

然而,如果我们针对标称值设计我们的驱动系统,我们就需要适当配置过流保护,以防止故障发生。要执行此操作,我们首先检测到环路中的流量。

理想情况下,我们可以通过连接所有相位或至少两项配备传感器来测量三个相关配备。但是,在 BLDC 电机会进行梯形调控期间,只有两个逆变部分同时活跃并供给给我们的发明;通过关闭顶部及底部开关,将第三个支路置于较高阻抗状态。一旦发生此事件,一旦发生后,都只有两个阶段处于活动状态。这意味着我们可以通过监视直接母线返回处放置一个低成本检测抵抗者以监视发明运行,如图 1 所示。

对于单极二象限调控策略,其中仅调整PWM 应用于包含有源桥臂的一个顶端开关。在整个60度交替期间,其余另一个包含有源腿的一个底端开关保持打开状态。当从A至B 相互替代期间,在顶端打开时,有两项配备通行。当从A至B 及C 相互替代期间,当顶端及底端都打开的时候,与其配备相同 当顶部关闭并底部保持开放的时候,则续流期内不会经由直接母线;因此直接母线当前与其配备相同;因此直接母线当前测量足以提供过滤保护功能

自我解释以来,我已经看到利用直观母亲本身信号,可以有效地限制BLDC 电力的运行范围。我建议针对指标加载设计驱动程序,而不是基于失去输出水平进行超额设计,以便实施峰值限制策略。此外,对低感知性大致相当几微亨到几十毫亨的大概感觉到的变化,循环路径感觉到的变化更加显著。限幅保护措施必须迅速行动(远远短於1微秒),并且在每个PWM 周期起作用,以避免任何短暂性的突增现象。