馬達基礎(chǔ)交流電機知識講解

時間：2019-12-13 10:07

馬達基礎(chǔ)知識講解課程介紹

【BLDC系統(tǒng)課程推薦】

張飛軟硬開源：基于STM32的BLDC直流無刷電機驅(qū)動器視頻套件

視頻亮點展示：

亮點一：本視頻也是典型的 數(shù)?；旌想娐?/strong>，前5部視頻主要講模擬電路。如何實現(xiàn)無縫混搭？電路設(shè)計又需要注意哪些細節(jié)呢？這是本部視頻最大亮點。

亮點二：本部視頻通過硬件波形的整形、儲存，以及根據(jù) 時序 來分配并動作，根據(jù)時序進行多路信號的切換，以及不同波形在不同時刻發(fā)生不同的動作。鍛煉學員綜合協(xié)調(diào)處理波形根據(jù)時間來鎖存信號與釋放信號的能力。如果以前是二元化，現(xiàn)在就是三元化。以前只是電壓電流為主軸的波形設(shè)計，現(xiàn)在則是 電壓電流波形在時間軸上 的分配。

亮點三：全場以實物為依托，進行 現(xiàn)場調(diào)試，并且手把手教會大家進行單個模塊的調(diào)試與模塊之間聯(lián)調(diào)的方法，手把手教會并提高大家調(diào)試電路的動手能力，這也是工程師必備的最重要的一點。調(diào)試過程中遇到的很多難點、很多困難，敬請關(guān)注張飛老師如何親自進行調(diào)試，如何克服困難，如何去分析尋找突破點。

亮點四：本部視頻，張老師教會大家如何用 萬用表來測量 一些元器件，有助于提高維修線路板的效率，節(jié)省時間，更多精彩的內(nèi)容請關(guān)注視頻。

亮點五：本視頻基于前幾部視頻，讓工程師深入到第二階段學習，提高復雜電路的架構(gòu)與設(shè)計能力，掌握到電路設(shè)計的全局觀。不再像以前簡單的基于元器件的使用，而是如何綜合運用各種復雜器件實現(xiàn)各種復雜應(yīng)用。

通過學習本套視頻你可以獲得什么？

一、BLDC（直流無刷馬達） 工作原理

二、學習有霍爾位置傳感器 和無霍爾位置傳感器的BLDC區(qū)別

①目前有位置傳感器用的比較多，由于它能夠準確采樣轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，所以更能穩(wěn)定可靠運行，控制方式相對來說也簡單些。因此，在很多項目中得到大量使用。應(yīng)用領(lǐng)域：特別適合大負載和靜止啟動的情況。比如，電動車、電動自行車、電動汽車、高鐵等中均得到大量而廣泛的應(yīng)用。當然，畢竟馬達上多個sensor ，在馬達制作工藝方面增加了復雜度，增加了成本。同時，霍爾也存在一定幾率的老化不良等問題，對電機的整個壽命產(chǎn)生一定的影響。

②由于有位置馬達存在上述的弊端，無位置由于沒有sensor工藝簡單，同時更加安全可靠，所以在很多場合也得到比較多的應(yīng)用。在一些復雜惡劣的環(huán)境、輕負載的情況下應(yīng)用，比如風機，空調(diào)壓縮機，汽車的冷卻風扇等。但是，由于位置是根據(jù)馬達的反電動勢計算得來的，因此具有不可靠性。而且在馬達靜止情況下，由于不存在反電動勢，因此轉(zhuǎn)子的位置更加難以確定。所以，不適合馬達在靜止條件下使用。

③綜上所訴，有位置的馬達的驅(qū)動器比較簡單，馬達相對復雜，可靜止啟動。無位置控制的馬達優(yōu)點是馬達簡單控制器復雜，適合輕負載，非零轉(zhuǎn)速啟動或者在馬達又一定轉(zhuǎn)速下啟動。

三、霍爾位置設(shè)計

四、高壓和低壓應(yīng)用（供電和應(yīng)用）

如果是接電網(wǎng)，一般接高壓，降低成本。接電網(wǎng)是用310V或者更高。還有一種戶外移動電源供電，這種一般情況是做低壓。那么，都有這么個代表。空調(diào)壓縮機--高壓；電動車--低壓；隨著bldc的快速發(fā)展，低壓為代表的發(fā)展十分迅速，智能代步工具；機器人；電動工具；園林工具等等。高壓和低壓這兩個方向發(fā)展十分巨大，快速發(fā)展的。

五、馬達的轉(zhuǎn)子、定子采樣設(shè)計

BLDC 分外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子，如何整合？

外轉(zhuǎn)子應(yīng)用領(lǐng)域廣泛：風扇馬達、輪轂馬達、多旋翼無人機航模，電動滑板（見下圖）。

外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子相同工作下特性比較：外轉(zhuǎn)子體積小，內(nèi)轉(zhuǎn)子大；但是，外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復雜，強度不如內(nèi)轉(zhuǎn)子；

六、方波和正弦波介紹

從馬達的反電動勢波形來區(qū)別，可以分為正弦波和方波。這個主要是指反電動勢，這個是由磁鋼的充磁方向決定的。在區(qū)分馬達是否正弦馬達輸出相兩端的端電壓，用手撥動馬達旋轉(zhuǎn)，如果端電壓是正弦波就為正弦波馬達，反之為方波馬達。目前方波馬達的控制技術(shù)成熟。正弦波復雜，驅(qū)動器控制差不多，未來空間大。但是目前主流仍是方波馬達。

七、電壓，轉(zhuǎn)速，扭矩，功率之間關(guān)系

①　功率速度扭距轉(zhuǎn)換公式

②　詳細解釋馬達的轉(zhuǎn)速與馬達扭距之間的關(guān)系（從磁場切割的原理解釋）

③　詳細解釋馬達的極對數(shù)，以及虛擬電機，馬達電周期與機械周期之間的區(qū)別

④　馬達線圈扎數(shù)與馬達扭距之間的關(guān)系；

⑤　馬達的電壓與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，及馬達的電流與轉(zhuǎn)速，效率之間的關(guān)系，和如何調(diào)速。

對于BLDC馬達，一般情況下電壓越高，轉(zhuǎn)速越高；反之，電壓越低馬達的轉(zhuǎn)速越低。從這個角度來說，實行調(diào)速，可以用PWM調(diào)速法。