http://bbs.rcfans.com/viewthread.php?tid=307006的帖子里介绍了电机进角,帮大家简单翻译一下: 前面的是无刷马达的特点,就简单说说,无非是无刷马达无需复杂的维护,只需要定期给轴承加油,检查是否有异物进入马达内部等等。 然后就是通过调整进角可以微调马达的功率,以调整侧重于电池消耗或侧重于马达性能。 进角调整 SPEED PASSION 3的进角是通过传感器的位置左右调整来调整进角的(图片是6.5R),有的马达是通过整个后盖回转来调整的。 使用无刷马达分析仪进行了实际进角调整的分析,使用的是跑了几十块电池的8.5R旧马达。 首先是标准状态: 标准状态 然后是进角往回调(进角0°): 进角0° 可以看到马达的输出功率下降,对于希望相比功率而更希望能长时间跑的话是有效果的。 转速、消耗电流及输出功率下降。 然后增加进角(进角10°): 进角10° 可以看到转速、消耗电流及输出功率增加。 从结果可以看到,可以通过进角的调整来大幅改变马达的特性。可以不需要改变马达的T数来达到进一步加大或减少马达的功率。 也许有时也可以结合齿轮比的更改,来进一步发挥无刷马达的潜能。 |
网上看到的直流无刷马达的原理: 直流無刷馬達運用非常廣泛,如大家常使用的CD ROM等光碟機、硬碟機等,內部使用的即是無刷馬達,另外用於日常生活中的冷氣機,也有使用無刷馬達,連CPU上的風扇也是一種無刷馬達。 無刷馬達在理論是不會損坯的,唯一會坯的地方,就在於軸承的培林,因為它沒有碳刷,培林是唯一轉動時接觸的地方,所以他的可靠度也提高,也不會有火花出現,效率也比碳刷馬達來的好,同馬力輸出的直流馬達,無刷馬達約為碳刷馬達的 1/2 體積。 無刷馬達可以分為外轉子與內轉子2種,他的原理都相同,外轉子是線圈在內,永磁的轉子在外側,由一個轉穀固定住這些磁鐵,經由改變線圈通電的方向,產生磁場,來推動磁鐵轉子,內轉子則是線圈在外側,永磁轉子在內側,也是經由改變線圈通電的方向,產生磁場,來推動磁鐵轉子,所以原理相同。 外轉無刷馬達又因線圈及矽鋼片匝數的不同,又分為3匝、6匝、9匝、12匝、15匝、18匝等,配合不同的磁鐵極數,如,做成如3匝二極、12匝八極等之分,如 此份網路上所找到的文件,就有詳細解說,只是在於繞線線圈及匝數的變化,及磁鐵排列上的差異,原理也是相同,另外則又區分為有感應式無刷及無感應式無刷馬達,這二種分別,主要差別在於有感應式無刷馬達,內部會裝在霍爾感應器,用來感測馬達轉子的位置,用來控制馬達轉動,而無感應式無刷,則內部無霍爾感應器,是採用另一種方式,來感測轉子位置,以控制馬達轉動。 底下就是一個典型的外轉子無刷馬達(12匝8極),因小弟目前手上沒有內轉子 BLDC ,所以無法提供圖片供各位參考。 無刷馬達的控制是門大學問! 小弟只知原理,要如何實做,呵呵~~ 這我也不知道,雖然現在有很多MCU or DSP、DSC的運用,都有針對BLDC這部分,推出了APPS. NOTE及發展工具,但不會MCU、DSP,所以沒有親自玩過!只能看看這些文件,量測各種訊號,來分析他的運作原理了! 無刷馬達要讓他能夠轉動,不像有刷直流馬達這麼簡單,只要加上正負電源,他就會轉動,而必需要有一個控制器,因為直流無刷馬達,有點像是交流三向馬達一樣,必需由三條線圈,依序送入正負電源,及各相差60度角,一個循環共有6個步驟,所以又稱為六步方波,他的主要驅動線路如下圖表示,A、B、C 分別為馬達的三條電源線,由至少6個MOSFET做成的開關,控制 A、B、C 一點何時要接到B+,何時要接到B-,何時不導通,另外無感應式的無刷馬達,也靠 A、B、C 一點的回饋,讓控制器知道目前轉子的向位,以送出讓馬達轉動的相對應訊號。 下圖為示波器量測 A、B、C 三點,對電源負端的波形圖,這是在 100%的duty下的波形,馬達全速運轉,可以看出各差了60度的向位,,而三條電源線之間,同時只有2條通電,另一條沒通電則可以做為向位檢出用。 下圖是轉速較慢時的波形,各位可以看到最底下的那波形,呈Hi-LOW-HI-LOW快速的切換,做PWM控制,讓馬達轉速較慢。 因為馬達轉速的改變,所以相位檢出也著馬達轉速的快慢而不同,必需去調整控制訊號輸出的頻率,以和馬達的運轉同步,這樣才能順利的讓馬達運轉,所以當馬達轉速越快時,向位同步也要能跟上,不然就會影響馬達的運轉。 下圖為市售無刷馬達控制器的外觀,一般稱為電子調速器,或電子變速器,或電子調節器等,就是用來控制馬達轉速快慢的東西啦,他的規格主要有最大耐壓及最大耐電流,這個規格,主要是由上面的MOSFET所限制,就是圖中那12顆IC,耐壓受MOSFET的VDS最大承受電壓限制,一般常用的是30V,而電流則是MOSFET本身能承受的最大電流,超過電壓及電流規格的話,可能使物理特性被破坯,另外因MOSFET會有NO的阻抗,所以電子變速器的MOSFET選用,就非常的重要! 一般都選用RDSON最低的規格來使用,且切換速度要非常的快,這也使成本提高,這也是沒辨法的事! 因RDSON值越大,當電流流過時,會產生熱,且造成壓降,使效率降低,高溫會使MOSFET的內阻更大,形成熱暴走,如果電變沒有過載過溫保護的話,最後會整個燒掉,所以,可能的話,加大散熱片是比較好的! 下圖右邊2顆穩壓器,是做為BEC電源,給伺服機用的,2個並聯可以提供2A的電流,當然,這是類比式的穩壓器,如果輸入電壓太高的話,可使用的輸出瓦數就得降低,免得造成過熱保護,IC會切掉輸出,而中間的那顆四方形的IC,就是心臟部位,MCU,負責做所有的控制,包含輸入訊號及驅動馬達的工作,都由他來做。 底下二張圖面,則是分別測量 P-CH MOSFET 及 N-CH MOSFET的 GATE 閘的訊號,給各位參考。 以上為分析無刷馬達運轉的心得,與大家分享,如有錯誤,請指教,謝謝! |
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