120°直流電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的控制方式有什么不同?
? ? ? 在能源短缺及嚴(yán)苛環(huán)保要求雙重壓力下，更高能效、更出色動(dòng)態(tài)性能和更低運(yùn)行噪聲，已成為電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的必然趨勢(shì)。因此，從傳統(tǒng)AC電機(jī)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換到在效率、噪聲、重量、壽命等方面更具備優(yōu)勢(shì)的無刷直流電機(jī)/步進(jìn)電機(jī)，也正成為電機(jī)控制應(yīng)用設(shè)計(jì)人員目前追逐的熱點(diǎn)。
120°直流電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的控制方式:
? ? ?眾所周知，3個(gè)霍爾傳感器之間的間隔是120°，每個(gè)霍爾信號(hào)依據(jù)旋轉(zhuǎn)磁極的方向進(jìn)行切換。根據(jù)3個(gè)霍爾信號(hào)的狀態(tài)，就能在每60°(每個(gè)周期有6 種模式)得到一次位置信息。如果每相的導(dǎo)通模式按照該時(shí)序進(jìn)行改變切換，那么旋轉(zhuǎn)磁通就會(huì)按下圖那樣產(chǎn)生，從而轉(zhuǎn)子得到力矩并且旋轉(zhuǎn)。
? ? ? 電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的計(jì)算，是從當(dāng)前定時(shí)器的計(jì)數(shù)值和2π[rad]之前的定時(shí)器計(jì)數(shù)值之差得到的。定時(shí)器計(jì)數(shù)值是通過霍爾信號(hào)觸發(fā)的外部中斷獲得，在此期間定時(shí)器TAU一直進(jìn)行自由計(jì)數(shù)。這種測速方法，即使3個(gè)霍爾傳感器存在位置偏差，也同樣適用。
? ? ? 為了啟動(dòng)電機(jī)并且獲取轉(zhuǎn)子的位置信息，需要向電機(jī)提供一個(gè)60°的啟動(dòng)時(shí)序。以此觸發(fā)霍爾信號(hào)對(duì)應(yīng)的外部中斷，并不斷進(jìn)行換相控制，從而讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來。而任意時(shí)刻(n)占空比的調(diào)整值由以下公式計(jì)算得到，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)。
? ? ? 步進(jìn)電機(jī)則是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制電機(jī)。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，不受負(fù)載變化的影響。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的，也可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。
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