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无刷电机控制器如何实现刹车

2021-07-28 16:16:00

  无刷电机控制器如何实现刹车?电机控制器可以实现电机按照设定方向、速度响应时间等等指令的设备,可以尽可能保证用电安全。那么无刷电机控制器如何实现刹车?接下来,让我们来看看。

  直流无刷电机制动一般是利用电机本身进行快速制动。

  制动方式有两种:

  1.电气制动:接通主电源,接上反向电压,转子迅速停止,脱离,即可实现电闸。

  2.机械制动:接通主电源,接上反向电压,转子迅速停止转动,如在转子的一端有刹车装置,可实现机械制动。

  电动机在没有加驱动电压的情况下,实际是不存在的,一个是电机存在齿槽定位力矩,即电机在开路状态下,转动无刷电机的轴能感觉到一顿一顿的阻力。由于转子永磁和定子磁路的闭合而成,所以即使转子是自由状态,也处于静止的特定位置。

  而且因为此时电机处于发电状态,虽然开关管处于关断状态,但开关管并联有反向二极管,正好处于正向导通状态,它能够将发电状态产生的能量反馈回电源,必然会转化为制动力矩。若转子速度较高,还应考虑电源的放散能力。普通的转速不必考虑。所以在电机的初始减速阶段,可以利用上述制动力来降低电机的转速来考虑其他转动措施。

  一般使用电机自身进行快速制动有两种简单的方法,一种是耗能制动,另一种是短接制动,耗能制动就是将电动机的动能消耗在外部制动电阻上,短接制动是将电动机的动能消耗在外制动电阻上,短接制动是能量消耗。很明显,耗能制动更有利于减少电机发热。但短制动装置无需对硬件作任何改变,简单易行是其突出的优点,因此我们将重点研究短接制动。

  我们所说的短接制动,就是能够在制动过程中实现电动机的驱动MOS管上臂(或下桥臂)全部导通而使电机的三相驱动MOS管上臂(或下桥臂)全部导通而下桥臂(或上桥臂)截止状态。电动机处于发电状态,相当于发生短路。由于绕组的电阻较小,因此可以产生较大的短路电流,电机的动能被迅速释放,从而使电动机瞬间产生巨大的制动力矩,达到快速制动的效果。电动机转速越高,短路电流越大,制动力越大。

  但必须考虑到不能超过MOS管的承受力,所以一般等到电机转速下降到一定程度后再使用短接制动。在我们目前的硬件电路中,下臂采用了PWM控制。因此采取下桥臂的三相短接方式,这样也能对制动力度进行适当的调整。为防止电机高速时产生过大的短路电流,超过了MOS管的承受能力,一般PWM控制的占空比不能超过30%。在电动机转速下降到低速时,为了增大制动力矩,即使用100%占空比MOS管也是安全的。

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