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电机的启动和驱动方式

2023-06-07 23:39:00

我们周围有很多电机。比如空调、洗衣机、吸尘器等家用电器，配备了冷却风扇、硬盘、DVD的电脑，大量的电机在汽车、电车、建筑、工厂等很多我们没有注意到的地方都在积极发挥作用。

许多应用程序都是由电动机的转速和扭矩控制的，电机的启动和驱动方式大致可分为“①驱动位置传感器BPW21R”和“②无位置传感器驱动。

①电动机具有位置传感器驱动：需要使用传感器来检测电动机转速和旋转位置的驱动方法。

②电动机无位置传感器驱动：无需上述传感器的电动机驱动方式

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①中电机具有传感器驱动的优点:可以准确检测电机启动和驱动时的位置和旋转，内置硬布线逻辑控制器的电机驱动器可以实现从低速到高速的电机驱动和旋转控制。缺点:霍尔元件/霍尔IC等传感器必须安装在电机中，因此需要考虑传感器的安装位置精度以及连接传感器和电机控制器的布线。

②中电机无传感器驱动的优点：可用于驱动物理上不能配置传感器的电机，以及暴露在高温、水、油等不利环境下的电机。

缺点:由于低速时使用速度电动势表现不佳，旋转位置由MCU计算估算，整体响应性能较差。此外，电机电流、电压和电机参数(电机绕组R的使用、L)由于电机个体差异的影响，取代位置和旋转检测传感器的估计。

对于无传感器驱动，另一种方法是利用外部强制换向信号启动MCU以外的硬布线逻辑专用控制器，然后将速度电动势作为位置信号使用。

综上所述，每种方法都有自己的优缺点。因此，需要根据电机的使用环境、对可靠性的需求程度、电机负载的类型(恒定扭矩、恒定输出、平方扭矩)等选择适合所需特性的电机驱动方式。

霍尔元件/霍尔IC：

根据磁通密度输出电压使用霍尔效应的磁传感器。霍尔效应是一种现象，当电流通过固体并垂直于固体表面施加在磁场上时，垂直方向(正交)的电压会在电流方向和磁场方向分别产生。

由运算放大器和数字转换器等组合而成的霍尔IC(又称“霍尔传感器”)。

速度电动势：

与磁通量的时差–相应的速度电动势电压。在没有传感器控制的位置和速度估算方法中使用的元素之一。

强制性的外部换向：

因为在电机停止时不会产生感应电压，所以在电机启动时，为了检测电机的位置，强制电机从外部旋转产生感应电压的做法被称为“强制换向”。