AN186—— 无刷直流(BLDC) 电机连接
无刷直流(BLDC) 电机的连接
无刷直流(BLDC) 电机和控制器的接线尚无既定标准,因此霍尔传感器和相引线可能标记为ABC、UVW,甚至根本不标记。与尝试分析电机以了解其相位相比,通过反复试验来确定正确的连接通常更容易。
由于三个霍尔传感器可以任意连接,因此有六种可能的电机相引线连接方式(见表1)。
表1:电机相位超前配置
配置1A-B-C 配置2C-A-B 配置3B-C-A 配置4B-A-C 配置5C-B-A 配置6A-C-B 这六种相接线组合中,只有一种是正确的;同时,三个连接完全防止电机旋转;其余两个错误连接也需要特别注意。如果电机以这两种不正确的方式连接,电机仍然会旋转,但其性能会严重下降。
确定电机是否接线不当的三个关键因素是:扭矩、扭矩脉动和方向。在这两种性能较差的配置中,扭矩明显低于正确接线的电机,并且当电机转动时,其扭矩脉动也很明显。最后,根据连接方式的不同,电机旋转方向也可能不同。
找到使电机转动的三种接线配置是确定电机接线是否正确的最简单方法。我们可以比较每种配置下电机的运行情况,正确的配置将具有最高的扭矩和最低的电流消耗。具体步骤如下:
为电机的三个霍尔输出线分配任意编号,并将它们连接到评估板上的三个霍尔传感器输入。
将霍尔传感器的电源电压和接地连接至电源。
为电机的相线分配任意字母(例如A、B 和C),并将它们连接到评估板的三相输出。
给评估板加电并启动电机。如果电机正在旋转,请按照以下步骤找到最佳相接线配置:
将每条相线移动一个位置(例如A、B 和C,然后是C、A 和B)并比较每种配置的扭矩和扭矩脉动。
将每相线再移动一个位置(C、A 和B,然后是B、C 和A)并比较扭矩和扭矩脉动。
使用具有最高扭矩和最低扭矩脉动的接线配置。
如果电机不转动,交换任意两相线,直至电机转动。
返回步骤3,比较用于转动电机的三种接线配置,并选择具有最高扭矩和最低电流消耗的配置。
如果电机旋转方向与预期相反,请交换两条霍尔输入线并重复步骤3 和4。
另外,电机旋转后,可以用示波器观察相电压(或相电流),看看连接是否正确。如果连接正确,相电压波形将大致对称(见图1)。
图1:正确接线配置的相电压波形
如果相位连接不正确,则相位处于高阻抗、零电流状态的波形肩部看起来会非常不同。
审稿人:彭静