1 导言
本文经过对三相无刷直流电机传感器方位、输出信号与绕组电动势间的联系进行剖析,提出了一种测定其相序的有用办法。
2 无刷直流电机根本操控办法
无刷直流电机的转子磁钢呈瓦片形,磁极与定子绕组间气隙均匀,气隙磁场呈梯形散布。定子绕组感应电动势波形为梯形波。
无刷直流电机定子绕组一般选用三相星形接法,需求运用三相全桥操控电路,其驱动操控系统结构如图1所示。
功率管的换相信号需求从方位传感器的情况得出,换相时间也便是霍尔传感器的信号情况改动的时间。因此霍尔传感器和三相绕组对应联系的确认关于电机的正确运转非常重要。
3.1 方位传感器装置办法
无刷直流电机常用的方位传感器是霍尔传感器,霍尔元件数一般与绕组相数持平,转子磁钢作为霍尔元件的励磁磁场磁极。
为了发生正确的换向信号,霍尔传感器装置方位有必定要求,一般有120°装置和60°装置两种办法,如图2所示。
以霍尔传感器装置办法为120°为例,方位传感器输出波形、电机定子绕组通电电流和反电动势相位联系如图3所示。
以方位传感器的信号情况差异,将无刷直流电机的运转情况分割为6个情况。各功率管导通区间如图3所示。
三相星形衔接的无刷直流电机,其绕组等效模型如图1所示。做如下假定,无刷电机三相彻底对称,磁路不饱和,不计磁滞和涡流损耗。三相绕组的电压平衡方程则如式(1)所示:
其间uA,uB,uC为相电压,e为各相绕组反电动势,i为流过各相绕组的电流,uN为三相绕组中点电压。L为三相绕组互感与自感的组成电感。
在无刷电机三相绕组均为开路的情况下,即iA=iB=iC=0,咱们能够得到下面的定论。
关于反电动势的相位联系,由图3中做进一步的推导,能够得出如图4所示的相位联系。依据这一相位图,能够清楚地分辨出各方位传感器与各相绕组间的相位联系,三相绕组间的电位联系也能够断定,依据图4相同能够测定三相绕组间的联系。
关于60°装置的方位传感器能够依照上面的办法得出相似的相位图,用于测定相序。
4 试验验证
运用一台无刷直流电机来验证前文提出的办法。试验电机型号为:57BL-3030H1-LS-B。额外转速为3 000 rpm,极对数为5,选用开关霍尔传感器作为方位传感器,方位传感器为120°装置办法。
在试验中,首要确认任一绕组作为A相参阅绕组,滚动电机,用示波器丈量别的两相与A相间线电压的相位联系,得到的线电压波形如图5所示。比照图4,两个线电压波形的相位抢先的则为uBA,据此能够快速确认B相和C相。
然后以铭uBA为参阅相位,别离丈量三个霍尔传感器与uBA的相位联系,其间一个波形如图6所示。比照图4,能够确认此方位传感器为A相绕组所对应,另两个方位传感器以相同的办法确认。
5 结语
本文提出仅经过对电机进行简略丈量即可快速有用确认无刷直流电机相序的测定办法,试验验证了该办法是有用的。