Модернизация бесщеточного двигателя электрической инвалидной коляски

Что такое бесщеточный двигатель постоянного тока? Стоит ли бесщеточный двигатель больших денег?

Бесщеточные двигатели постоянного тока разработаны на основе щеточных двигателей постоянного тока. Они обладают такими преимуществами, как плавная регулировка скорости, широкий диапазон регулирования скорости, высокая перегрузочная способность, хорошая линейность, длительный срок службы, малые размеры, небольшой вес и высокая производительность, что позволяет решить ряд проблем, связанных с щеточными двигателями. Поскольку бесщеточные двигатели не имеют щеток для автоматической коммутации, для коммутации требуются электронные коммутаторы. Драйвер бесщеточного двигателя постоянного тока реализует функцию этого электронного коммутатора.

Если вам важна производительность и срок службы коляски, то это определенно стоит того. Бесщеточные двигатели имеют более очевидные преимущества, чем щеточные. Для энтузиастов скорости, которые стремятся к лучшему управлению, они являются надежным вложением средств.

Методы управления бесщеточными двигателями:

В настоящее время управление бесщеточными двигателями постоянного тока в основном делится на две категории: управление квадратными волнами (управление трапецеидальными волнами) и управление синусоидальными волнами. Каковы принципы этих двух методов управления?

(1) Квадратно-волновое управление: Положение ротора двигателя определяется датчиком Холла. Затем в соответствии с положением ротора выполняется 6 коммутаций в течение 360° электрического цикла (коммутация раз в 60°). В каждом положении коммутации двигатель выдает усилие в определенном направлении. Таким образом, можно сказать, что точность позиционирования при квадратно-волновом управлении составляет 60° электрического цикла. Поскольку при этом методе управления форма волны фазного тока двигателя близка к квадратной, он называется квадратно-волновым управлением.

(2) Синусоидальное управление: Используется SVPWM волна, и на выходе получается 3-фазное синусоидальное напряжение. А фазовый ток двигателя представляет собой синусоидальный волновой ток. Можно считать, что в течение одного электрического цикла происходит несколько непрерывных изменений в коммутации. Резкого изменения тока коммутации не происходит. Очевидно, что по сравнению с управлением квадратной волной, управление синусоидальной волной имеет меньшие колебания крутящего момента, меньшее количество гармоник тока и более "деликатное" управление.

Характеристики квадратных и синусоидальных волн:

Характеристики управления квадратной волной

(1) Дешевая цена. Алгоритм драйвера прост, сложность разработки низкая, стоимость разработки низкая, а стоимость самого оборудования ниже, чем у синусоидального управления;

(2) Ускорение и замедление просты и грубы, похожи на акселератор, но при этом легко проскакивают;

(3) Согласование двигателя очень простое. Требования к фазе Холла двигателя, индуктивности фазы и сопротивлению фазы низкие;

Характеристики синусоидального управления

(1) Плавная работа и малые колебания крутящего момента. Как и при сервоуправлении, эффект работы плавный и не подвержен влиянию изменений нагрузки;

(2) Более стабильный и надежный, с длительным сроком службы. Синусоидальное управление позволяет избежать воздействия пикового тока, в то время как квадратное управление склонно к возникновению пикового тока, который воздействует на МОП-трубку и двигатель и легко влияет на срок службы;

(3) Тихий, низкий уровень шума. Когда двигатель работает, при управлении квадратной волной отчетливо слышен "пищащий" звук тока, в то время как при управлении синусоидальной волной звук тока крайне мал;

(4) Высокая эффективность, экономия энергии и снижение выбросов. Синусоидальное управление имеет более высокую производительность, чем управление квадратными волнами, и требует меньшего тока для выдачи той же мощности;

(5) Алгоритм сложнее, а стоимость немного выше, чем у квадратно-волнового управления;

Как выбрать между квадратной и синусоидальной волной?

Поскольку существует два метода управления бесщеточными двигателями: синусоидальный и квадратный, как выбрать?

(1) Если вы не предъявляете слишком высоких требований к эффекту работы, производительности, стабильности и надежности, а также преследуете низкую стоимость, выбирайте привод с квадратной волной;

(2) Если вам нужны хорошие эксплуатационные характеристики, высокая стабильность и надежность, бесшумность, низкое энергопотребление и высокая эффективность, выбирайте синусоидальный привод;