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一款磨刀機(jī)直流無刷電機(jī)軟起動技術(shù)設(shè)計方案

發(fā)布日期: 2018/7/26 11:40:43 瀏覽次數(shù):1263

直流無刷電機(jī)以沒有換相火花、體積小、重量輕、出力大;轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異,中、低速轉(zhuǎn)矩性能好,啟動轉(zhuǎn)矩大,啟動電流小性能等優(yōu)點,應(yīng)用在汽車、工具、工業(yè)工控、自動化以及航空航天等領(lǐng)域中,直流無刷電機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩大,因此會帶來較大的起動沖擊電流,一般可以達(dá)到電機(jī)額定工作時的20-30倍。

起動電流沖擊會對電機(jī)產(chǎn)生瞬時熱沖擊,會導(dǎo)致逆變裝置中功率器件的損壞,也容易對傳動設(shè)備造成機(jī)械損傷。在小容量獨立電力系統(tǒng)中,起動電流過大引起的瞬時電流沖擊會導(dǎo)致母線電壓大幅下降,使得系統(tǒng)無法穩(wěn)定工作。目前常用的抑制直流無刷電機(jī)起動電流沖擊的方式是通過相應(yīng)的裝置或控制策略實現(xiàn)系統(tǒng)的軟起動。在中大功率的直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)中,軟起動技術(shù)是必不可少的一部分。

直流無刷電機(jī)(以下簡稱電機(jī))起動時若母線電壓直接加在三相功率橋上,電機(jī)的起動電流為I=U/R(U為母線電壓,R為電機(jī)繞組電阻加功率管導(dǎo)通電阻加采樣電阻加接觸電阻),由于電阻R的阻值很小,當(dāng)母線電壓較高時則起動電流會非常大,會導(dǎo)致功率管過流損壞[1]。為防止起動過流,通常利用電容的充電特性實現(xiàn)電機(jī)的軟起動。

本文通過產(chǎn)品 Honlite BLDC60研究直流無刷電機(jī)起動過程中調(diào)制占空比、電機(jī)轉(zhuǎn)速3000~10000rpm和電機(jī)起動電流0.12之間的關(guān)系,提出了一種基于加速度增量的無數(shù)之流電機(jī)軟起動控制策略,僅使用電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信息,計算出電機(jī)轉(zhuǎn)速即可實現(xiàn)軟起動控制,能夠不依靠電流傳感器,有效抑制起動電流沖擊。

  軟起動可以有效地降低起動沖擊電流,能較好地適應(yīng)風(fēng)機(jī)、水泵、工業(yè)設(shè)備累負(fù)載起動工況,并且控制系統(tǒng)簡單可靠,造價低廉,有很強(qiáng)的市場價值。


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