回覆列表
  • 1 # 使用者4186087118417

    你的猜想是對的。固定頻率的三相交流電可以直接驅動BLDC/PMSM,不測量轉子的位置。其實有些場合就是這麼幹的,比如一些老式的航模雲臺、以及無感演算法的啟動階段。但缺點有兩個,決定了這種方式的使用場景很受限:

    1. 電機轉速只能等於交流電的頻率。你要說變頻當然也可以,但在沒有編碼器,不知道轉子實際轉速的情況下,如何確定交流電的頻率?否則像步進電機一樣透過調整頻率直接調速?這樣電流小了很容易失步,電流大了又會發熱,把步進電機的毛病照搬過來了。

    2. 定子磁場只有和轉子永磁體D軸(就是沿著N-S極這根線)垂直時,才能產生最大扭矩。無論六步換相還是FOC都是在追求這一點而設計的。但前提是你需要用編碼器或反電勢測量知道轉子的位置。

    在你說的非同步的情況下,如果是空載,D軸會和定子磁場重合,直觀來講就像轉子和定子兩個磁場“吸合”在一起了。這時功率因數是0,所有電流都用來發熱了。如果有一些負載,那D軸和電磁場的夾角隨著負載大小變化,電流到扭矩的轉化率也隨著夾角變化不斷變化,根本不能穩定輸出,還有額外的發熱。這在需要精密控制的場合是不能用的。

    ————

    雖然bldc/pmsm可以直接用三相交流電驅動,但因為以上兩點,頻率和相位(分別對應1和2)如果不和轉子的位置做同步調製,會造成以上問題。而永磁同步電機常用在速度、負載大幅變化,又需要精確控制或很高效率和功率密度的場合(高階機床、機器人、電動車、白家電。。),這和步進電機的場景完全不同,所以必須用編碼器或測量反電勢測量定子位置。

    ————

    說一個和這個問題相關的好玩行業內幕。

    曾經三軸自穩雲臺有兩種不同的電機驅動方案,一種就是非同步驅動。不裝編碼器,直接讀了IMU姿態,給個和地面水平的定子磁場,增穩就ok了。還有一種就是裝高精度編碼器,用正經的FOC+PID去做。

    前者便宜,但響應慢,而且會發熱。另外因為功率因數很低,為了產生足夠的扭矩,需要很大的電機。基本掛單反的雲臺要配個直徑10cm以上的電機,才剛夠慢慢轉起來。

    後者貴,但貴有貴的好處,以上缺點全沒有。我記得15年之前只有大疆等少數優秀企業才在雲臺上用這種FOC方案。

    但15年以後,雲臺逐漸都轉成後者了,那些採用非同步驅動的雲臺產品淡出了人們的視線。連我們的電機供應商都緊跟時代,推出了整合好了磁編的雲臺電機。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 午睡起床後頭暈是怎麼回事?