有刷直流电机驱动和无刷直流电机驱动是否一样? 单片机控制,怎么驱动大功率直流电机?
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解决时间 2021-04-27 07:49
- 提问者网友:夢醒日落
- 2021-04-27 03:07
有刷直流电机驱动和无刷直流电机驱动是否一样? 单片机控制,怎么驱动大功率直流电机?
最佳答案
- 五星知识达人网友:酒安江南
- 2021-04-27 04:08
1.区别
有刷无刷非常不一样。有刷的简单很多,给一个直流电压就可以转了。无刷的话需要功率电力电子设备来开通、关断电压,并且需要根据转子的位置判断开关的节奏,控制上要求比较复杂。说白了,无刷直流本质上是一个吃方波的交流电机。不过小型无刷电机的控制已经很成熟了,所有电脑里面的风扇都是无刷直流。
2.驱动
驱动的话,有刷电机需要的是直流DC-DC变换器。用buck,boost,半桥,都可以。只要是能调压的直流电压,都可以。甚至是220V-->可调变压器-->整流器都可以。500W的电机实在是小电机,不算大功率。所以只调压就可以控制转速。一般转速带宽在几秒钟时间里是可以调整的。
当然,如果要是5kW以上,或者你需要转矩控制,那就要控制电流了。电流控制就复杂一点,不过响应快,转矩调整用几个毫秒就足够了。转速调整的话带宽在几十毫秒。
无刷电机就复杂很多。一般至少需要一个三相h桥吧。控制分为有传感器控制和无传感器控制。有传感器控制,就是用传感器测得转子位置,然后给定子上相应的方波电压。不过传感器很贵,说不定比你电机便宜不了多少。无传感器控制,通过空闲的定子绕组上的电压来推算转子位置,需要一个控制算法。有很多硕士论文就是研究这个的,如果你想做的话肯定要看一看才能懂。
3. 隔离。
光耦隔离在任何功率电路里面都不是必要的。不过隔离会让电路变的非常稳定,不容易被过电压弄坏。而且还可以调整电平。所以还是推荐使用。单片机的信号出来用光耦隔离,然后送到门极驱动芯片,再之后送到功率开关上。当然,像AD这种公司还提供了隔离+驱动的集成芯片ADUM系列,性能极好,不过价格比较高。
隔离是电力电子驱动用的,和电机没啥关系。光耦毕竟要花钱,如果是30、50伏这种电路,只要电路设计合理,不用光耦是没问题的。如果电压再高,就要用光耦了。个人建议。
4. 其他。
500W的电路损耗大概在10-20瓦这个数量级,跟你的电压、电流等级有关系。如果要自己做的话,散热是要考虑好的。另外电路保护也要做好,电机上是电感和一个转动的转子。其中电感怕断路,有可能产生非常高的瞬间电压,而转子会产生一个持续的电压,比较怕短路,这两个上面的能量如果没控制好,电路是有可能会爆掉的。
有刷无刷非常不一样。有刷的简单很多,给一个直流电压就可以转了。无刷的话需要功率电力电子设备来开通、关断电压,并且需要根据转子的位置判断开关的节奏,控制上要求比较复杂。说白了,无刷直流本质上是一个吃方波的交流电机。不过小型无刷电机的控制已经很成熟了,所有电脑里面的风扇都是无刷直流。
2.驱动
驱动的话,有刷电机需要的是直流DC-DC变换器。用buck,boost,半桥,都可以。只要是能调压的直流电压,都可以。甚至是220V-->可调变压器-->整流器都可以。500W的电机实在是小电机,不算大功率。所以只调压就可以控制转速。一般转速带宽在几秒钟时间里是可以调整的。
当然,如果要是5kW以上,或者你需要转矩控制,那就要控制电流了。电流控制就复杂一点,不过响应快,转矩调整用几个毫秒就足够了。转速调整的话带宽在几十毫秒。
无刷电机就复杂很多。一般至少需要一个三相h桥吧。控制分为有传感器控制和无传感器控制。有传感器控制,就是用传感器测得转子位置,然后给定子上相应的方波电压。不过传感器很贵,说不定比你电机便宜不了多少。无传感器控制,通过空闲的定子绕组上的电压来推算转子位置,需要一个控制算法。有很多硕士论文就是研究这个的,如果你想做的话肯定要看一看才能懂。
3. 隔离。
光耦隔离在任何功率电路里面都不是必要的。不过隔离会让电路变的非常稳定,不容易被过电压弄坏。而且还可以调整电平。所以还是推荐使用。单片机的信号出来用光耦隔离,然后送到门极驱动芯片,再之后送到功率开关上。当然,像AD这种公司还提供了隔离+驱动的集成芯片ADUM系列,性能极好,不过价格比较高。
隔离是电力电子驱动用的,和电机没啥关系。光耦毕竟要花钱,如果是30、50伏这种电路,只要电路设计合理,不用光耦是没问题的。如果电压再高,就要用光耦了。个人建议。
4. 其他。
500W的电路损耗大概在10-20瓦这个数量级,跟你的电压、电流等级有关系。如果要自己做的话,散热是要考虑好的。另外电路保护也要做好,电机上是电感和一个转动的转子。其中电感怕断路,有可能产生非常高的瞬间电压,而转子会产生一个持续的电压,比较怕短路,这两个上面的能量如果没控制好,电路是有可能会爆掉的。
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- 1楼网友:上分大魔王
- 2021-04-27 05:00
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