![]() |
發布時間: 2024-3-15 00:39
正文摘要:直流電機永遠只有「單相」, 轉子若多于三葉,繞組就只能接成環形! 較真的話,無刷電機如果用多相模式驅動,稱之為直流電機并不合適,叫它做 微功率變頻電機 比較名正言順。 |
關于交流驅動使用的芯片,國內開發的芯片需要使用互補MOS管,國外使用NMOS管,同樣電源管理系統,國內也使用互補MOS管,由于NMOS管和PMOS管的電氣參數存在差異,功耗明顯提供。實際是國內沒有解決懸浮負載驅動問題。看似小問題,實際看出差異。 |
總覺得,無刷電機只取三相,有「欺場」之嫌,但像我這樣較真的話,設備就太復雜了。 |
當有刷變成了無刷,就再也沒串激并激之分, 電刷只是表像,吃電才是本質,無論串并激,轉子都要饋電而不能以永磁代替,那就失卻了無刷化的意義。 電鉆,是正規電機,不是玩具,如果閣下有電鉆,可以看它的轉子的換向片有多少片,把它換成無刷電機,需要多少「相」(半橋),轉子每個繞組是如何連接的。 |
汽車發動機點火系統的結構,正正就像個內外易位的有刷電機, 動觸頭是電刷,定觸點就是換向片,無刷電機,就是把每片換向片變成開關半橋。 |
有沒有留意到,正規有刷電機的「相」數,是 8、9、12、15,巨型的甚至超過20,三「相」,只在玩具電機中才有。 |
繼續探究下去,我還發現,兩種邏輯還可代表兩種「軟開關」方式 ! 互斥邏輯,是上下管切換,有直通的風險,須設立死區以避免之,而上下管切換翻轉相當于甚么,是過零 ! 在多相電系中,過零的永遠不會多于一相,多相逆變器的驅動邏輯跟多相交流電源的自然進程脗合,這樣的換相方式,相當于 過零觸發,如果是軟開關,就類似于ZVS, 無刷直流電機逆變器的換相邏輯,是上下交替的橫向切換,這樣,同色組別(上下管)必然不會同時動作,無需死區, 如果這逆變器只是一般用途,那沒啥好說的,問題是,這負載含有 動生電勢,這動生電勢在繞組中的效果,相當于自感 (別忘了,電源是純直流),而無刷電機的換相點,正正就在動生電勢峰值掠過之時 (對于正弦交流電就是峰值觸發),電流最小,你可以把這情況想像成ZCS,這「ZCS」比軟開關更簡單更靠譜,用電機自帶的動生電勢就可實現,無需設置諧振網絡。 |
大家有沒有注意到,頂樓的兩個動態圖,代表著兩種截然不同的驅動邏輯,但卻存在著一個共同點。 上圖的邏輯,可在繞組中呈現出旋轉的效果,這效果就是,當你靠近,我就躲開,是一種 互斥性的追逐,而下圖的邏輯,則是把這種 互斥性 用在逆變器身上 (真正換相的是本級),繞組的效果就看不出來了。 |
LhUpBJT 發表于 2024-3-18 00:27 1)多相跟直流存在著 可逆關系, 2)有刷電機,不單是電機,還是個 機械式的整流逆變兩用器。 我之所以引用此圖,就是要引出一些 大家都該是懂的卻不會念及的知識點, 電機,是利用電磁效應出力的,除了單極(法拉第盤)電機,磁極在圓周上都是NS交替分佈,轉子須不斷改變它的磁場才能前進, 磁極有多少個,轉子每轉一圈就得換向多少次,換向次數完全取決于電刷數量,兩個電刷就只能做到每轉兩次,你用四極磁鐵,機子轉半周就卡住, 而且,旋轉方向是有定的,但是,如果把它當成無刷電機來玩,卻能正常旋轉,但方向跟兩極機 (不論有刷無刷) 是相反的 (這結果在步進電機中是合理的),于電刷上掛載,同樣可得到直流電。 如果使用非正規操作,這機子也能動,白金機 (感應線圈) 的斷續器是震動式的,我曾提議把舌簧改為棘輪 (每個棘齒相當于一片舌簧),這實際上已涉及步進電機的原理, 我的做法,就是把這圖中的兩個電刷移成 90° (換向片和電刷都要縮窄),讓它成為 半個四機電機,這就是「斷續器模式」的玩法,當然,這樣做既不實用,就連拿它來示教也不適宜, 還有,電刷再多,直流電路還是單行道,轉子繞組必須接成環形或花輪狀 才得以全數通電,但三葉轉子卻是個例外,Y型接法照樣全數通電,只是不為現實中的玩具電機轉子繞組所用。 |
當你解剖玩具電機,把那三葉轉子抽出來的時候,有沒有想到它是個 三角形連接 的三相網絡呢?! 相信各位不是不懂,只是不屑一顧,沒把思路連系到那里去而矣。 直流電機,其實豈止是一臺電機,還是個 機械式的多相逆變器,反過來,如果你把多相交流電接在換向片上,從電刷出來的就是純直流。 |
LhUpBJT 發表于 2024-3-15 00:49 電機的磁鏈,有 牽引、正交、推斥 三種, 換向器不同于滑環,跟換向器配套的電刷,只能跟磁場的極軸線綁定, 所以,電樞的饋電點永遠位于磁場主軸附近,轉子磁場跟定子磁場必然正交, 開關邏輯不過是邏輯,但對電機控制而言,光有邏輯是不行的,必須把邏輯掛載于指定的位置,才能讓電機正常發揮,電源和逆變器的安全運行亦可得以保證, 如果轉子取電的方式是電氣連接,則反電勢最高之處必然就是饋電點,不管交直流,當逆變器用于電機驅動時,整個開關邏輯流程中的每一步都是根據轉子狀態而執行的。 |
變頻不同于調速,斬波也可調速, 斬波調速斬出來的是脈沖,步進電機的驅動方案是多路循環脈沖,都是直流, 跟變頻技術搭配的機種,其設計是跟交流電適配的,單相電機也是交流電機,但在變頻技術領域中沒它的事, 變頻變的,是電源的頻,變頻電機需要的是像市電那樣的交流電,而你用的電源是直流,那自然就要用到多相逆變器。 直流電機,只需一對導線就能讓它動起來,但把磁場與電樞易位后,就不是一對導線能對付了,這時,原本的換向片就化身為半橋,換向器變成了多相逆變器,但是,電刷只是相當于一根線, 那就意味著,這個逆變器的拓撲,雖然跟變頻電機用的可以完全一樣,但開關邏輯卻截然不同,是 單相開通 的。 |
有刷電機是直流電機,但有刷的電機卻不一定都是直流電機。 直流電機 為甚么能 直接使用直流電,交流電機 為何能夠 直接使用交流電,都是因為 結構性因素。 電樞,就是吃電或發電的「器官」而且是功率部件,倘若當電樞是轉子,就必須通過 動觸頭 來饋電,不管交直流, 這個動觸頭就是換向器,換向器動了,電刷自然就不用跑,可以老老實實的成為電源母線的一部份;單相交流電跟直流電一樣都是單行道 (如果電機是串激的,你給它交流電它也照轉不誤,但本質仍是直流電機), 直流電機里頭也是單行道,一干二凈,沒有移相繞組或罩極短路環這些附加配置,就只靠一個機械性的換向套件讓電路的一部份能夠活動自如,對于沒有感應傳輸能力的直流電而言,有刷電機實在是所有電機中最簡單易用的動力器械。 |
直流電機為甚么可以用直流,這題問看似傻氣, 但大家有沒有意識到,直流電其實有兩個特點,不變,不跑 ! 定子,就是固著不動的,永久磁鐵鉚在定子上,磁場會跑不,你在定子繞上線圈通直流電,磁場會跑不 ?! 但是,電樞會轉,電樞繞組是不斷地被 反接反接再反接 的,等同于逆變,如果你直接在換向器上掛載,得到的是 多相交流電,但在電刷中通過的依然是純直流,你只需抓個電瓶往電機一搭就行了,不用任何電子電路的摻和。 |
換相邏輯,交流是 同色翻轉環形分配,直流是 上下交替的異色切換 ! |