在控制無刷直流電機(jī)的同時，PWM性能有什么反應(yīng)？
在選擇或開發(fā)使用脈寬調(diào)制(PWM)驅(qū)動無刷直流電機(jī)的電子產(chǎn)品時，經(jīng)常會面臨挑戰(zhàn)。為了避免意外的性能問題，了解一些基本概念很重要。
第一，無刷直流電機(jī)換向
無刷直流電機(jī)電子換向。對于三相無刷直流電機(jī)，驅(qū)動器由六個電子開關(guān)(通常是晶體管)組成，通常稱為三相橋。以特定的順序打開和關(guān)閉晶體管會使電機(jī)的相位通電，以保持定子感應(yīng)的磁場相對于轉(zhuǎn)子磁鐵的最佳方向。
第二，PWM調(diào)節(jié)
施加的速度和扭矩，也稱為工作點，可以變化。放大器改變電源電壓和/或電流，以實現(xiàn)所需的運(yùn)動輸出。您可以使用以下方法改變電壓或電流:
線性放大器通過線性改變電壓或電流來調(diào)節(jié)輸送給電機(jī)的功率。
斬波放大器，通過打開和關(guān)閉功率晶體管來調(diào)節(jié)電壓和電流。這有助于延長電池壽命，減少電子設(shè)備產(chǎn)生的熱量。大多數(shù)時候，斬波放大器采用PWM方式。
PWM方法以固定頻率改變占空比，以將電壓或電流調(diào)整到所需的目標(biāo)值。使用這種方法，開關(guān)頻率是一個固定的參數(shù)。當(dāng)PWM的晶體管在100%的時間內(nèi)導(dǎo)通時，施加到電機(jī)上的電壓就是全母線電壓。當(dāng)晶體管50%的時間導(dǎo)通時，施加到電機(jī)上的平均電壓是總線電壓的一半。當(dāng)晶體管100%關(guān)斷時，電機(jī)上沒有電壓。
第三，電感效應(yīng)
直流電動機(jī)的特征在于串聯(lián)連接的電感L、電阻R和反電動勢E。反電動勢是磁感應(yīng)產(chǎn)生的電壓，與施加的電壓相反，與電機(jī)速度成比例。
當(dāng)向RL電路施加或關(guān)閉電壓時，電感將會阻止電流的變化。當(dāng)電壓施加到RL電路時，電流將以一階指數(shù)形式上升，其動態(tài)取決于等于L/R比的電時間常數(shù)。經(jīng)過5倍時間常數(shù)后，會逐漸達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。當(dāng)RL電路放電時，可以觀察到相同的指數(shù)行為。
第四，PWM的限制
PWM將導(dǎo)致電流在每個周期中上升和下降。電流的最小值和最大值之間的變化稱為電流紋波。直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與平均電流成正比，所以必須考慮電機(jī)轉(zhuǎn)矩。
對于無刷直流電機(jī)來說，高電流紋波對壽命本身不是問題。電流紋波會導(dǎo)致焦耳損耗、鐵損和不必要的熱量。
