有刷直流电机plc控制(无刷直流电机控制电路)

海潮机械 2023-01-20 17:09 编辑:admin 298阅读

1. 无刷直流电机控制电路

无刷直流电机控制器的工作原理是通过旋转磁场获得转动力矩,从而输出动能。电刷与换向器不断接触摩擦,在转动中起到导电和换相作用。

在有刷电机中,这个过程是将各组线圈的两个电源输入端,依次排成一个环,相互之间用绝缘材料分隔,组成一个象圆柱体的东西,与电机轴连成一体,电源通过两个碳元素做成的小柱子(碳刷),在弹簧压力的作用下,从两个特定的固定位置,压在上面线圈电源输入环状圆柱上的两点,给一组线圈通电。

2. 无刷直流电机控制电路原理图

1、工作原理:永磁无刷直流电机通进的是直流,但并不是像有刷电机那样持续通电给转子,它是通给定子的。有外转子和内转子两种,都是只有定子带电。而这种电机又分霍尔有感式和无感式两种,前者有自带电路通过转子位置变化而变化磁场,后者则需要专用控制器(电子调速器)。所以并不是直观的用直流直接带动电机工作的。

2、无刷直流电机

(1)无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。 无刷电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机,又称无换向器电机。早在十九纪诞生电机的时候,产生的实用性电机就是无刷形式,即交流鼠笼式异步电动机,这种电动机得到了广泛的应用。但是,异步电动机有许多无法克服的缺陷,以致电机技术发展缓慢。

(2)上世纪中叶诞生了晶体管,因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了。这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机,它克服了第一代无刷电机的缺陷。

3. 无刷直流电机控制电路组成

黑负极,红正极,黄色是转速信号输出。

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体 ,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。

4. 无刷直流电机控制电路设计.pdf

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。

5. 无刷直流电机控制电路图

主要有三点原因

1.霍尔异常,检查霍尔线是否

2.检查霍尔板是否进水,因为环境有水

3.检查驱动器电位器是否接实。

测试方法:

顾客买来有刷电机直流无刷电机碰到了,那样的难题 ,接上线,电动机不转,用力拧上电动机轴,电动机转起来了,解决方法是我们去拿数字万用表去检验电动机的霍尔元件线,

首先大家把数字万用表的黑笔放到无刷直流电机控制器的H-上,红直流电流表放进控制器的HV上这个时候去拧上电动机轴,此刻数字万用表上是0-9V转动, 这表明它是一切正常的,

再次大家把数字万用表的黑笔放到无刷直流电机控制器的H-上,红直流电流表放进控制器的HV上这个时候去拧上电动机轴,此刻数字万用表上是0-9V转动, 这表明它是一切正常的,

再度把数字万用表的黑笔放到无刷直流电机控制器的H-上,红直流电流表放进控制器的H W上这个时候去拧上电动机轴,此刻数字万用表上一直是9V沒有转动, 这表明HW相是不太好,认真仔细了HW的霍尔元件线,是霍尔元件线沒有接好,接上线后电动机通电即旋转了。

6. 无刷直流电机控制电路讲解

直流无刷电机控制器包括电源变换电路、微控制器(单片机或DSP或其他处理器)和信号输入输出电路,控制器内存贮有控制器的工作程序,它能准确地控制、通过检测直流电机的位置传感器,对电机进行有效控制(如电机启动停止、转速控制、方向控制、位移控制)控制进行动态实时监控、有效保护电机,解决了无法对电机进行动态实时监控,控制不准确、保护不可靠的技术问题。

驱动器主要包括驱动电路就是功率放大电路,将控制器输出过来的控制信号放大以驱动电机,一般驱动电路中还有有过流、过压、欠压保护电路。 光电编码器是目前应用最多的直流电机位置检测传感器,它是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。 光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴,电动机旋转时,光栅盘与电动机同速旋转,经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号,通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。

此外,为判断旋转方向,码盘还可提供相位相差90º的两路脉冲信号。

7. 无刷直流电机控制电路仿真

无刷直流电动机就是变频技术与直流电机相结合的产物,其具有效率高、噪音低、调速精度高、振动小、调速范围宽、寿命长等特点。