使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC电机驱动器探索同步与异步电机的自然界区别

使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC电机驱动器探索同步与异步电机的自然界区别

在我之前的叙述中,我们探讨了无刷直流(BLDC)电机的优点以及它如何被广泛使用。BLDC电机由三相绕线定子和带有永磁体的转子组成,而没有电刷,因此需要电子驱动器来正确换向电机绕组中的电流。最常见的电力电子驱动器是三相H桥逆变器,通过位置传感器反馈或无传感器算法来控制绕组电流。

我们了解到,BLDC 电机可以通过120度梯形控制驱动,其中一次只有两个绕组导通。单极开关(软斩波)用于控制绕组电流,每个开关在此处导通120度的每个周期。在任何时刻,BLDC 电机的绕组电流都取决于反磁场、线间電阻、線間電感和施加到的压力。

为了更好地理解这一点,让我们考虑一个例子:一个额定功率为400W、额定直流電壓为220V 和额定RMS 绕組電流量为3.6A 的 BLDC 电機。在这种情况下,如果没有适当限流保护,则逆变器级必须承载失速时产生36.67A 的过量当前,这会导致成本高昂和体积庞大。如果允许设备承担失速时长时间过载,则可能导致温度升高,从而损坏设备。

为了避免这些问题,我们需要适当设计发动系统以针对额定的当前水平,并且实施适当的过载保护。这可以通过检测三个相之间或者两个相之间并将它们求和为零来实现。但是,由于只有两个阶段同时工作,所以我们也可以测量直流母线上的总体流量,以监控整个系统。此外,我们还可以利用这两种方法之一作为峰值限制的一个指标,从而防止超过预设值得不必要的大幅增加。

最后,我想强调的是,无论是在自然环境还是工业应用中,无刷直流(BLDC)驾驶系统都是非常关键的一部分,因为它们提供了可靠性、高效率、高扭矩重量比以及低维护需求,使其成为许多工程师首选。不过,在设计这样的系统时,要特别注意不要忽视保护措施,以确保安全性和可持续性。