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什么是直流無(wú)刷電機(jī)？
無(wú)刷直流電機(jī)是在有刷直流電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的，具有無(wú)極調(diào)速、調(diào)速范圍廣、過(guò)載能力強(qiáng)、線性度好、壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕、出力大等優(yōu)點(diǎn)，解決了有刷電機(jī)存在的一系列問(wèn)題。由于無(wú)刷電機(jī)沒(méi)有電刷進(jìn)行自動(dòng)換向，因此需要使用電子換向器進(jìn)行換向。無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)的就是這個(gè)電子換向器的功能。
無(wú)刷電機(jī)的控制方式
目前直流無(wú)刷電機(jī)的控制主要分兩大類(lèi)：方波控制（梯形波控制）與弦波控制，這兩類(lèi)控制方式的原理分別是什么呢？
（1）方波控制：通過(guò)霍爾傳感器獲得電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，然后根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置在360°的電氣周期內(nèi)，進(jìn)行6次換向（每60°換向一次）。每個(gè)換向位置電機(jī)輸出特定方向的力，因此可以說(shuō)方波控制的位置精度是電氣60°。由于在這種方式控制下，電機(jī)的相電流波形接近方波，所以稱(chēng)為方波控制。
（2）弦波控制：使用的是SVPWM波，輸出的是3相正弦波電壓，電機(jī)相電流為正弦波電流。可以認(rèn)為在一個(gè)電氣周期內(nèi)進(jìn)行了多次的連續(xù)變化換向，無(wú)換相電流突變。顯然，正弦波控制相比方波控制，其轉(zhuǎn)矩波動(dòng)較小，電流諧波少，控制起來(lái)感覺(jué)比較“細(xì)膩”。
03
方波與弦波特點(diǎn)
方波控制特點(diǎn)
（1）價(jià)格便宜。驅(qū)動(dòng)器算法簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)難度低，開(kāi)發(fā)成本較低，且本身硬件成本比弦波控制成本低；
（2）加減速簡(jiǎn)單粗暴，類(lèi)似于轟油門(mén)，但也容易過(guò)沖；
（3）匹配電機(jī)簡(jiǎn)單，對(duì)電機(jī)霍爾相位、相電感、相電阻要求低；
正弦波控制特點(diǎn)
（1）運(yùn)行平穩(wěn)，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小。類(lèi)似伺服的控制，運(yùn)行效果順暢，不易受負(fù)載變動(dòng)而波動(dòng)；
（2）更加穩(wěn)定可靠，使用壽命高。弦波控制避免產(chǎn)生尖峰電流的沖擊，而方波控制易產(chǎn)生尖峰電流，對(duì)mos管及電機(jī)進(jìn)行沖擊，容易影響使用壽命；
（3）安靜，噪聲小。電機(jī)運(yùn)行時(shí)方波控制可明顯聽(tīng)到“吱吱吱”的電流聲，弦波控制電流聲極??；
（4）效率高，節(jié)能減排。弦波控制比方波控制電機(jī)的使用效果更高，輸出同等功率所需電流更低；
（5）算法難度較高，成本相對(duì)方波控制會(huì)高一點(diǎn)；
如何選擇方波與弦波驅(qū)動(dòng)
既然無(wú)刷電機(jī)的控制方式有弦波與方波兩種，那該如何選擇呢？
（1）對(duì)運(yùn)行效果、性能、穩(wěn)定可靠性沒(méi)有太高的要求，追求低成本，選方波驅(qū)動(dòng)器；
（2）想要運(yùn)行效果好、穩(wěn)定可靠性高、靜音、耗電低效率高，選正弦波驅(qū)動(dòng)器；
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