無(wú)刷直流 (BLDC) 電機(jī)和控制器的接線(xiàn)方式

AN186——無(wú)刷直流 (BLDC) 電機(jī)的連接

無(wú)刷直流 (BLDC) 電機(jī)的連接

無(wú)刷直流 (BLDC) 電機(jī)和控制器的接線(xiàn)沒(méi)有既定的標(biāo)準(zhǔn)，因此，霍爾傳感器和相位引線(xiàn)可能標(biāo)記為 ABC、UVW，甚至根本沒(méi)有標(biāo)記。與其嘗試分析電機(jī)以了解其定相，通過(guò)試錯(cuò)反復(fù)試驗(yàn)來(lái)確定正確的連接通常更容易。

由于三個(gè)霍爾傳感器可以任意連接，因此有六種可能的電機(jī)相位引線(xiàn)連接方法（見(jiàn)表1）。

表 1：電機(jī)相位引線(xiàn)配置

在這六種相位接線(xiàn)組合當(dāng)中，只有一種是正確的；與此同時(shí)，有三種連接會(huì)完全阻止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；剩下兩種不正確的連接也需要特別關(guān)注。如果電機(jī)以這兩種不正確的方法連接，電機(jī)也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但其性能會(huì)嚴(yán)重降級(jí)。

確定電機(jī)接線(xiàn)是否不當(dāng)?shù)娜齻€(gè)關(guān)鍵因素為：扭矩、扭矩紋波和方向。在兩種性能不佳的配置下，扭矩明顯低于正確接線(xiàn)的電機(jī)扭矩，其扭矩紋波在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也會(huì)非常明顯。最后，根據(jù)連接方式的不同，電機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向也可能不同。

找到使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的三種接線(xiàn)配置是確定電機(jī)接線(xiàn)是否正確的最簡(jiǎn)單方法。我們可以比較電機(jī)在每種配置下的運(yùn)行情況，正確的配置將具有最大扭矩和最低電流消耗。具體操作步驟如下：

給電機(jī)的三個(gè)霍爾輸出線(xiàn)任意分配編號(hào)，然后將它們連接到評(píng)估板上的三個(gè)霍爾傳感器輸入端。

將霍爾傳感器的電源電壓和地連接至電源。

任意分配字母（如 A、B 和 C）給電機(jī)的相位線(xiàn)，然后將它們連接到評(píng)估板的三個(gè)相位輸出上。

為評(píng)估板上電并啟動(dòng)電機(jī)。如果電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，則按照以下步驟查找最佳相位接線(xiàn)配置：

將每根相位線(xiàn)移動(dòng)一個(gè)位置（例如A、B 和 C，然后變?yōu)?C、A 和 B），然后比較每種配置的扭矩和扭矩紋波。

將每根相位線(xiàn)再移動(dòng)一個(gè)位置（C、A 和 B，然后變?yōu)?B、C 和 A），然后比較扭矩和扭矩紋波。

采用具備最高扭矩和最低扭矩紋波的接線(xiàn)配置。

如果電機(jī)不轉(zhuǎn)，則調(diào)換任意兩根相線(xiàn)，直到電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

回到步驟3，比較使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的三種接線(xiàn)配置，選擇扭矩最高、電流消耗最低的配置。

如果電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所需方向相反，則交換兩條霍爾輸入線(xiàn)，然后重復(fù)步驟 3 和 4。

另外，一旦電機(jī)旋轉(zhuǎn)，就可以用示波器來(lái)觀(guān)察相電壓（或者相電流），以查看連接是否正確。 如果連接正確，相電壓波形將近似對(duì)稱(chēng)（見(jiàn)圖 1）。

圖 1：具有正確接線(xiàn)配置的相電壓波形

如果相位連接不正確，則相位處于高阻抗、零電流狀態(tài)的波形肩部看起來(lái)會(huì)非常不同。

審核編輯：彭菁