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控制無刷直流機的條件
控制無刷直流機的條件
直流無刷電機交流伺服系統(tǒng)，由于慣量小、輸出轉(zhuǎn)矩大、控制簡單、動態(tài)響應良好等優(yōu)點，發(fā)展迅速，具有廣闊的應用前景，在高性能、高精度的伺服驅(qū)動領(lǐng)域，將逐步取代傳統(tǒng)的直流伺服系統(tǒng)。但是，無刷直流機依然存在轉(zhuǎn)矩脈動，無法實現(xiàn)更的位置控制和更高性能的速度控制，相電流換向是引起轉(zhuǎn)矩脈動的主要原因之一。 在采用非換向相電流反饋的交流伺服系統(tǒng)中，低速換向轉(zhuǎn)矩脈動可以得到控制，但對高速的情況卻無能為力，非換相相電流是不可控的。為此，，需尋求優(yōu)化的換向方案，以得到較好的換向轉(zhuǎn)矩性能。 換向過程中的逆變器的有效開關(guān)狀態(tài)應按照規(guī)則選取： 規(guī)則
1：遵循當前的轉(zhuǎn)子位置，即關(guān)斷應消失相對應的開關(guān)，并通應建立相對應的開關(guān)。 規(guī)則2：在規(guī)則1的前提下，可采用單、雙極性控制。 規(guī)則
3：允許應消失相對應的開關(guān)延時關(guān)斷。 換向狀態(tài)下開關(guān)控制策略的優(yōu)劣是由以下兩個指標來評價的：
1.由換向引起的轉(zhuǎn)矩脈動盡可能地小（非換向電流脈動盡可能小）；
2.盡量縮短換向時間。
直流無刷電機按驅(qū)動控制方式不同，可分為方波驅(qū)動和正弦波驅(qū)動。就其控制電路和位置傳感器而言，方波驅(qū)動相對簡單、成本較低而得到廣泛應用，是目前絕大多數(shù)無刷直流電動機的動方式；正弦波驅(qū)動的控制電路要比方波驅(qū)動復雜，位置傳感器需要使用價格較貴的旋轉(zhuǎn)變壓器或光電編碼器等高分率位置傳感器，生產(chǎn)成本較高但其性能優(yōu)異，過去主要用于軍用、工業(yè)用較高要求的何服系統(tǒng)中。但是，正弦波驅(qū)動畢竟在性能方面具有明顯優(yōu)勢，近年出現(xiàn)的新一代正弦波驅(qū)動技術(shù)，不需要高分辨率位置傳感器，使它們在計算機外圍設(shè)備、辦公自動化設(shè)備、其至家用電器的小功率
直流無刷電機驅(qū)動控制中開始得到應用。
正弦波驅(qū)動是借助位置傳感器提供的連續(xù)轉(zhuǎn)子位置信息，以強制繞組流過正弦波相電流為特征的電子換相方法。正弦波坐動的水磁電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為常數(shù)，與轉(zhuǎn)子位置角度無關(guān)。正弦波驅(qū)動，即使在低速下，將會有恒定的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。當在電動機中的相電流強制為正弦波曲線的時候，轉(zhuǎn)子在任何位置下，由定子建立的磁場矢量與轉(zhuǎn)子磁場矢量之間夾角總是維持在90這個90角度正是在給定電流下，能產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩、并且損耗最小的角度。因此，正弦波驅(qū)動的優(yōu)勢是能夠得到低轉(zhuǎn)矩紋波，平滑的運動，小的可聞噪聲，并且有較高的效率。此外，正弦波驅(qū)動容易利用超前角技術(shù)實現(xiàn)弱磁控制，拓寬調(diào)速范圍，也是方波驅(qū)動難以實現(xiàn)的。
