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一款磨刀机直流无刷电机软起动技术设计方案

发布日期: 2018-7-26 11:40:43 浏览次数:293

直流无刷电机以没有换相火花、体积小、重量轻、出力大;转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小性能等优点,应用在汽车、工具、工业工控、自动化以及航空航天等领域中,直流无刷电机的起动转矩大,因此会带来较大的起动冲击电流,一般可以达到电机额定工作时的20-30倍。

起动电流冲击会对电机产生瞬时热冲击,会导致逆变装置中功率器件的损坏,也容易对传动设备造成机械损伤。在小容量独立电力系统中,起动电流过大引起的瞬时电流冲击会导致母线电压大幅下降,使得系统无法稳定工作。目前常用的抑制直流无刷电机起动电流冲击的方式是通过相应的装置或控制策略实现系统的软起动。在中大功率的直流无刷电机控制系统中,软起动技术是必不可少的一部分。

直流无刷电机(以下简称电机)起动时若母线电压直接加在三相功率桥上,电机的起动电流为I=U/R(U为母线电压,R为电机绕组电阻加功率管导通电阻加采样电阻加接触电阻),由于电阻R的阻值很小,当母线电压较高时则起动电流会非常大,会导致功率管过流损坏[1]。为防止起动过流,通常利用电容的充电特性实现电机的软起动。

本文通过产品 Honlite BLDC60研究直流无刷电机起动过程中调制占空比、电机转速3000~10000rpm和电机起动电流0.12之间的关系,提出了一种基于加速度增量的无数之流电机软起动控制策略,仅使用电机转子位置信息,计算出电机转速即可实现软起动控制,能够不依靠电流传感器,有效抑制起动电流冲击。

  软起动可以有效地降低起动冲击电流,能较好地适应风机、水泵、工业设备累负载起动工况,并且控制系统简单可靠,造价低廉,有很强的市场价值。


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