无刷电机驱动系统详解

发布时间：2023-12-31 04:23:48 | 作者: 半岛在线登录官网

  驱动系统与无刷电机的特性有着密切的关系，人们已经采用很多方法来改善电机的可控性和特性。在本文中，我们将解释两种典型的驱动系统：方波驱动和正弦波驱动。

  无刷电机驱动系统有很多种，120°导通方式的方波驱动就是一个常见的例子。如图 3.1 所示，该方法涉及根据霍尔效应 IC 输出信号的组合来切换激励状态。虽然在低速运行期间会出现速度纹波，但能够最终靠简单的电路实现高输出功率。因此，它被大范围的使用在控制办公自动化设备和功率设备的无刷电机。

  如图 3.2 所示，正弦波驱动系统是对施加电压进行精细控制，使电机电流呈正弦波的驱动系统。该驱动系统具有少量扭矩波动并允许稳定旋转。此外，它还降低了驱动电机时产生的噪音。

  然而，为了进行正弦波驱动，需要准确地检测转子磁极位置。传统上，需要高分辨率编码器，但这有增加电机总长度和成本的缺点。

  实际电流波形如图 3.3 所示。方波驱动器相对于施加的电压波形具有失真，实际上它在形式上比方波更接近正弦波。正弦波驱动器的波形类似于外加电压波形。

  工业机器人由主体、驱动系统和控制管理系统三个部分所组成。本文主要讲了工业机器人驱动系统。驱动系统驱控机器人的执行机构产生相应的动作，包括液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动等。

  解析 /

  引言 大功率LED具有亮度高、节能环保、安全性和稳定能力高等特点，比传统光源节电60%～70%.依据市场上的现有的大功率LED射灯产品，设计了可应用于走廊、楼梯、教室等场所的智能照明系统。 该系统采用24V/3A开关电源供电，下级可分布多路LED照明模块（见图1）。控制器采用AT89C2051，恒流驱动采用PT4115芯片。灯的亮灭及亮度通过调光方式实现和改变。 PT4115芯片的DIM端可用PWM调光实现输出电流从0到100%调整，根据此特点，设计了集声控、光控、时控于一体的智能调光模块。其功能有： （1）当有光（自然光）时，不管有没有声响，灯不亮。 （2）当无光（自然光）时，若有人经过产生声响

  设计与实现 /

  摘要：介绍嵌入式操作系统QNX的微内核结构、基于io-net的网络子系统、网络设备驱动程序的组成；给出以以太网网设备驱动程序为例的详细说明，包括初始化、从网络设备接收数据，向网络设备发送数据和网络设备信息的统计。 关键词：QNX 网络 驱动程序 QNX是业界公认的X86平台上最好的嵌入式实时操作系统之一。它具有独一无二的微内核实时平台，建立在微内核和完全地址空间保护基础之上，实时、稳定、可靠，已完成到PowerPC、MIPS、ARM等内核的移植，成为在国内大范围的应用的嵌入式实时操作系统。本文粗略地介绍QNX内核和网络结构的特点，针对目前热门的网络应用环境，讨论QNX网络设备驱动程序的结构和编写。 1 QNX内核简介 QNX的

  1 引言 随着微型计算机的迅速发展，单片机的性能也大大增强。本文介绍Silicon Labs公司的8位单片机C8051F001系列，该系列器件内部集成了A／D转换器，这给测量模拟信号带来了极大方便。利用单片机自身的PWM口可实现对电机数字系统的控制，提高了控制精度，大大简化了电路，符合小型化和低功耗的设计的基本要求。 2 ADC的内部结构和特点 C8051F001／2／5／6／7系列自带一个9通道的可配置模拟开关(AMUX)，一个可编程增益放大器(PGA)和一个100 kS／s，12位分辨率的逐次逼近型ADC，ADC还集成了跟踪保持电路和可编程窗口检测器。AMUX、PGA、模数转换方式和窗口检测器都可通过软件对特殊功能寄存器的设置

  1引言 嵌入式系统软件人员经常读取系统外设寄存器和控制寄存器，直接控制硬件，这样对软件开发者来说是一种繁复的事，而且嵌入式微处理器内部集成外设种类慢慢的变多，如串口设备、时钟／定时器设备、IIC总线等，对嵌入式编程带来更多的困难。如果读写硬件的语句散布在整个应用程序中或者不同的功能模块可能会读写同一个硬件，那么当系统硬件发生变动时，应用程序就必须全盘重写。怎么避免这样的情况？一个好的方法就是按照尽量隐藏硬件的原则编制设备驱动程序。 在设计驱动程序中尽量隐藏硬件，有几个优点：①因为模块化，软件的总体结构更容易理解； ②只要是与某一个外设相互作用，必然是通过他的驱动程序来起作用的，这样查找错误和故障就更容易些； ③由硬件的变动导

  程序 /

  由日本电产株式会社开发、制造、销售的驱动马达系统“E-Axle”在全球累计销售逾数十万台。 日本电产的E-Axle是集马达、逆变器、减速机为一体的单元系统，体积小、重量轻是该产品的一大特点。2019年4月起，日本电产作为一级供应商研发了全球首次量产的“Ni150Ex”（150kW），以及“Ni200Ex”、“Ni100Ex”、“Ni70Ex”、“Ni50Ex”共计五款机型。凭借着该全球顶级的产品阵容，该公司的“E-Axle”可支持50kW～400kW(＊1)功率，预计覆盖全球98%的汽车市场细分。 日本电产的目标是到2030年取得全球电动汽车专用驱动马达市场（*2）40～45%的份额，而“E-Axle”将在这其中发挥主导作

  E-Axle全球销量以达数十万台 /

  1、足够大的启动转矩，以满足电动汽车快速启动、加速、爬坡、频繁启停的要求，通常电机。的过载系数应达3~4。 2、 电机 的调速范围大，一般在最大转速的25%~ 100%范围内，近似有小转矩、恒功率的输出特性，满足电动汽车最高车速和功率巡航行驶工况的要求。 3、拥有非常良好的效率特性，在较宽的转速/转矩范围内，获得最优的效率，提高一-次充电后的持续续航能力，一般 要求在典型的驾驶循环区，获得85%~93%的效率。 4、再生制动时的能量回收率高。 5、快速的转矩相应特性，在各种车速范围内能快速而柔和地控制驱动制动转矩;在多电机系统中，要求电机可控性高，稳态精度和动态特性好。

  电机控制器基础及制造 /

  无刷电机和有刷电机各有优劣，选择哪种电机应根据具体应用情况和需求来做综合考虑。 定子+转子+电刷是有刷电机的主要结构，通过转动磁场来获得转动力矩，从而将动能输出。电刷与换向器慢慢的接触、摩擦，起到导电作用，在旋转中进行换相，这就是有刷电机的工作原理。 有刷电机是所有电机中最基础的，不仅仅具备启动快速、制动及时、调速平稳、控制简单等优点，并且结构相对比较简单，价格实惠公道。比如我们小时候玩得四驱车里面就有一个小的装置（马达）这就是有刷电机。 但是电刷也是让有刷电机寿命短的根本原因。由于电刷持续的相互滑动和摩擦，电刷会不断磨损消耗，有刷电机一定要经常来维护更换电刷。 那么，把有刷电机的电刷去掉会不会寿命长了呢，这样就产

  的研发和产业进展

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