瑞士portescap 16G88型直流高效電機(jī)控制原理介紹

 瑞士portescap 16G88型直流高效電機(jī)憑借結(jié)合高功率密度和貴金屬換向的設(shè)計(jì)，這款無芯直流電機(jī)可連續(xù)提供大于 5 mNm 的扭矩，在保持較長(zhǎng)使用壽命的同時(shí)效率高達(dá) 80%。接下來由瑞士portescap中國(guó)*經(jīng)銷商?hào)|莞市廣聯(lián)自動(dòng)化設(shè)備有限公司為您詳細(xì)介紹瑞士portescap 16G88型直流高效電機(jī)控制原理。
瑞士portescap 16G88型直流高效電機(jī)控制原理介紹如下：
直流無刷電機(jī)的控制原理，要讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，首先控制部就必須根據(jù)hall-sensor感應(yīng)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子所在位置，然后依照定子繞線決定開啟(或關(guān)閉)換流器(inverter)中功率晶體管的順序，inverter中之AH、BH、CH(這些稱為上臂功率晶體管)及AL、BL、CL(這些稱為下臂功率晶體管)，使電流依序流經(jīng)電機(jī)線圈產(chǎn)生順向(或逆向)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用，如此就能使電機(jī)順時(shí)/逆時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到hall-sensor感應(yīng)出另一組信號(hào)的位置時(shí)，控制部又再開啟下一組功率晶體管，如此循環(huán)電機(jī)就可以依同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直到控制部決定要電機(jī)轉(zhuǎn)子停止則關(guān)閉功率晶體管(或只開下臂功率晶體管)；要電機(jī)轉(zhuǎn)子反向則功率晶體管開啟順序相反。
基本上功率晶體管的開法可舉例如下：AH、BL一組→AH、CL一組→BH、CL一組→BH、AL一組→CH、AL一組→CH、BL一組，但絕不能開成AH、AL或BH、BL或CH、CL。此外因?yàn)殡娮恿慵傆虚_關(guān)的響應(yīng)時(shí)間，所以功率晶體管在關(guān)與開的交錯(cuò)時(shí)間要將零件的響應(yīng)時(shí)間考慮進(jìn)去，否則當(dāng)上臂(或下臂)尚未*關(guān)閉，下臂(或上臂)就已開啟，結(jié)果就造成上、下臂短路而使功率晶體管燒毀。
當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，控制部會(huì)再根據(jù)驅(qū)動(dòng)器設(shè)定的速度及加/減速率所組成的命令(Command)與hall-sensor信號(hào)變化的速度加以比對(duì)(或由軟件運(yùn)算)再來決定由下一組(AH、BL或AH、CL或BH、CL或……)開關(guān)導(dǎo)通，以及導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)短。速度不夠則開長(zhǎng)，速度過頭則減短，此部份工作就由PWM來完成。PWM是決定電機(jī)轉(zhuǎn)速快或慢的方式，如何產(chǎn)生這樣的PWM才是要達(dá)到較精準(zhǔn)速度控制的核心。
高轉(zhuǎn)速的速度控制必須考慮到系統(tǒng)的CLOCK 分辨率是否足以掌握處理軟件指令的時(shí)間，另外對(duì)于hall-sensor信號(hào)變化的資料存取方式也影響到處理器效能與判定正確性、 實(shí)時(shí)性。至于低轉(zhuǎn)速的速度控制尤其是低速起動(dòng)則因?yàn)榛貍鞯膆all-sensor信號(hào)變化變得更慢，怎樣擷取信號(hào)方式、處理時(shí)機(jī)以及根據(jù)電機(jī)特性適當(dāng)配置控制參數(shù)值就顯得非常重要?；蛘咚俣然貍鞲淖円詄ncoder變化為參考，使信號(hào)分辨率增加以期得到更佳的控制。電機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)順暢而且響應(yīng)良好，P.I.D.控制的恰當(dāng)與否也無法忽視。之前提到直流無刷電機(jī)是閉回路控制，因此回授信號(hào)就等于是告訴控制部電機(jī)轉(zhuǎn)速距離目標(biāo)速度還差多少，這就是誤差(Error)。知道了誤差自然就要補(bǔ)償，方式有傳統(tǒng)的工程控制如P.I.D.控制。但控制的狀態(tài)及環(huán)境其實(shí)是復(fù)雜多變的，若要控制的堅(jiān)固耐用則要考慮的因素恐怕不是傳統(tǒng)的工程控制能*掌握，所以模糊控制、專家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也將被納入成為智能型P.I.D.控制的重要理論。
瑞士portescap 16G88型直流高效電機(jī)*型號(hào)推薦：
零件號(hào)16G88-205E.116G88-210E.116G88-211E.116G88-213E.116G88-214E.116G88-220P.1
電機(jī)直徑 (mm)161616161616
軸間隙 - 軸向 (mm)0.150.150.150.150.150.15
軸間隙 - 徑向 (mm)<0.03<0.03<0.03<0.03<0.03<0.03
反電動(dòng)勢(shì)常數(shù) (V/1000 rpm)3.91.651.371.120.860.27
連續(xù)電流，最大值 (A)0.130.350.420.550.662.2
連續(xù)扭矩，最大值 (mNm)4.85.45.45.85.35.5
機(jī)械時(shí)間常數(shù) (ms)7.85.86.15.36.46
電機(jī)調(diào)節(jié) (103/Nms)97.5578.1175.7566.3880.3175.12
空載電流，典型值 (mA)25.56.581045
空載轉(zhuǎn)速 (rpm)8150900086907980925011025
標(biāo)稱電壓 (V)321512983
轉(zhuǎn)子慣量 (gcm2)0.80.740.80.80.80.8
扭矩常數(shù) (mNm/A)37.215.813.110.78.22.58
重量（克）242424242424
環(huán)境工作溫度，最大值：轉(zhuǎn)子 (°C)100100100100100100
環(huán)境工作溫度范圍：電機(jī) (°C)-30 到 85-30 到 85-30 到 85-30 到 85-30 到 85-30 到 85
連續(xù)速度，最大 (rpm)100001000010000100001000010000
效率 （％）828484848483
摩擦扭矩 (mNm)0.070.090.090.090.080.12
輸出功率 (W)2.54.24.24.64.24.1
轉(zhuǎn)子電感 (mH)1.70.40.260.150.120.01
軸載荷，最大 - 軸向（距軸承 5 毫米）(N)1.51.51.51.51.51.5
軸載荷，最大 - 徑向（距軸承 5 毫米）(N)100100100100100100
標(biāo)稱電壓下的失速扭矩 (mNm)8.812.212.112.712.116
終端電阻（歐姆）13519.5137.65.40.5
熱阻（轉(zhuǎn)子/主體）（°C/W）8 / 358 / 358 / 358 / 358 / 358 / 35
熱時(shí)間常數(shù)（轉(zhuǎn)子/定子）(s)6 / 5006 / 5006 / 5006 / 5006 / 5006 / 500
東莞市廣聯(lián)自動(dòng)化設(shè)備有限公司專業(yè)供應(yīng)進(jìn)口電磁閥、氣缸、泵、傳感器、繼電器、開關(guān)、離合器、過濾器、濾芯、流量計(jì)、液位計(jì)、編碼器、伺服閥等產(chǎn)品。德國(guó)美國(guó)有公司，廠家一手貨源，詳請(qǐng)致電。