一般的直流無(wú)刷電機(jī)都是在固定的電壓下工作的,如計(jì)算機(jī)和汽車中的散熱風(fēng)扇等。但是在許多場(chǎng)合,如電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車、家用電風(fēng)扇等,這些電機(jī)都需要調(diào)速。要調(diào)速,那么就需研究電機(jī)的調(diào)速特性。
直流無(wú)刷電機(jī)的調(diào)節(jié)特性,實(shí)際上就是直流無(wú)刷電機(jī)調(diào)速的兩種方法,這兩種方法起到了直流無(wú)刷電機(jī)的調(diào)速作用。用直接改變直流無(wú)刷電機(jī)電源電壓對(duì)無(wú)刷電機(jī)進(jìn)行調(diào)速,這種方法理論上是可行的,但是不可能像交流電源一樣,用交流調(diào)壓器對(duì)電源調(diào)壓,如果用功率三極管的輸出控制無(wú)刷電機(jī),雖然其線性驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉,但是功率損耗大,特別是低速大轉(zhuǎn)矩運(yùn)行時(shí),通過(guò)電阻的電流很大,發(fā)熱厲害,損耗大,效率低。如果用另外的方法即直接用電阻串入電源輸入電路,那么,同樣是電阻發(fā)熱厲害,電阻上損耗大,調(diào)速結(jié)構(gòu)極不合理,很不簡(jiǎn)便。
直流無(wú)刷電機(jī)的脈寬調(diào)制調(diào)速方法及優(yōu)越性
現(xiàn)在直流無(wú)刷電機(jī)的調(diào)速基本上不是靠直接調(diào)整無(wú)刷電機(jī)的電源電壓或在無(wú)刷電機(jī)的定子線圈中串聯(lián)電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)的。直流無(wú)刷電機(jī)的電源是直流電源,許多場(chǎng)合是蓄電池電源,調(diào)節(jié)直流電源電壓是一件比較困難的事情,因此用脈寬調(diào)制(pulse width modulation,PWM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)直流無(wú)刷電機(jī)的有效電壓的調(diào)制,實(shí)現(xiàn)所謂的調(diào)壓目的。
脈寬調(diào)制就是通過(guò)控制器電路把直流電流細(xì)分為多個(gè)相同或不同寬度的脈沖電流,它們之間有一定的間隔,各脈沖電流的電流峰值仍是相等的電源電壓幅值,但其有效值比純直流電流的有效值低,效果上相當(dāng)于把電源電壓降低了。選用簡(jiǎn)單的脈寬調(diào)制方式,其優(yōu)越性在于:主電路比較簡(jiǎn)單、需要的功率元件少,開關(guān)頻率高,電流容易連續(xù),諧波少,電機(jī)損耗和發(fā)熱小,調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑,過(guò)載能力強(qiáng),低速性能好,穩(wěn)速精度高,系統(tǒng)頻帶寬,調(diào)速范圍寬,快速響應(yīng)性能好,動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng),能承受頻繁負(fù)載沖擊,實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn),主電路工作在開關(guān)狀態(tài),導(dǎo)通損耗極小,控制器效率高等。
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