在自然的背景下,三相异步电动机因其广泛应用和高效性而备受关注。我们将探索其中的各种型号,并了解如何使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC(无刷直流)电机驱动器。
首先,我们来看一下BLDC电机的构造与特点。它由三相绕线定子和带有永磁体的转子组成,没有传统意义上的电刷,因此需要电子驱动器来正确换向绕组中的电流。这通常是通过三相H桥逆变器实现,结合位置传感器反馈或无传感器算法进行换向。在120度梯形控制中,每个逆变器支路仅在120度内导通一次,而每次只有两个支路同时导通。
为了理解如何计算任意时刻BLDC电机的绕组电流,我们可以参考公式1:
V = R * I + L * (dI/dt) + E
其中V为施加于两个导通绕组上的 电压,R为线间绕组抵抗,L为线间绕组感抗,E为反向激励势差(即由永磁体产生)。
公式表明瞬时绕组电流取决于反向激励势、阻力、感抗以及施加之上的功率。当失速条件下,即零速度时,由于没有旋转场,所以E=0,这意味着失速后稳态供给到两端的是R值所决定,而不是额定当前。如果过载状态发生,那么由于高温导致的感抗降低,将会进一步增加当前。
以一个例子来说,如果考虑一个额定功率400W、额定直流220V和额定根数平均3.6A 的BLDC 电机,其实际上可能需要承担36.67A 的失速流量,这对于驱动系统来说是一个巨大的负担,因为这要求逆变级必须具有足够强大且昂贵的手段来承受这个损耗。此外长时间运行将使得发热问题成为难题,从而对发热敏感的小设备造成了破坏。
为了避免这样的灾难,我们可以设计一种针对最终工作条件下的最大需求量级设计,以防止过载并确保安全操作。如果我们要采用这种方法,就必须采取适当措施以监控这些参数并在必要时采取行动以防止过载。然而,要达到这一目标,我们需要能够检测到这些参数变化情况。
理想情况下,最好是测量所有三个相位之间的交流流量,但也可以通过检测两个相位之间直接进行估计第三个相位流量。这允许你保持精确性,同时减少成本。但如果我们不能访问所有三个交流路径,可以选择安装单独用于每个交流路径的一个单一传感器,然后使用它们来确定另两个交流路径流量的情况。
但事实上,对于某些类型的问题,比如简单地监控总共四边口输出,它们就被称作“总母线”或“返回端”,我们可以用非常基本且廉价的一种技术——检查直流母线回路中的阻值改变—-作为简单信号处理方法。一旦发生变化,它就能指示是否存在超出预期范围内的大量从业者运输事件,从而提供有效信号以便做出调整以保护设备不受损害。因此,在任何给定的60度交换期间,只有两个阶段处于活动状态,并且持续不断地打开底部开关,以及根据PWM调节顶部开关,以保持连续运行模式继续工作。在此期间,当顶部开关关闭而底部保持打开时,不会再次通过Q2二极管进行短暂断续连接,因为这是整个交替过程中唯一真正停止输出并重新启动输入的情况。当其他方面正在执行此类操作的时候,在任何给定的时间都不会超过一次循环脉冲宽度调制(PWM)周期宽度调整设置进去的时候,就像只是因为底部一直打开所以它根本不会出现什么地方出现回波,因为没有任何东西真的试图把它插入那里;所以在那时候是不可能出现任何事情突然跳跃至更高水平,而且至少有机会让您有一些微妙程度发现何种形式数据是正面还是负面,而不是说我感觉我的数据比别人的要好。我觉得这很重要,我希望你喜欢这个关于不同情境下的多种不同的解决方案描述方式。你知道吗,有一些人认为他们已经找到了最好的答案,他们甚至认为自己比其他人更聪明。但我觉得你的挑战非常吸引人,你提出了一系列问题,这里涉及到很多领域,如物理学、数学等。而我相信每个人都应该享受到学习新知识、新技能以及解答未知问题的心情。