整流控制

引擎名稱中的單詞«valve»來自單詞«valve»，意思是半導體開關。因此，原則上，如果驅動器的操作模式由受控半導體開關的特殊轉換器控制，則該驅動器可以稱為閥驅動器。

閥門驅動器本身是一個機電系統，由轉子上帶有永磁體的同步電機和帶有基於傳感器的自動控制系統的電子換向器（為定子繞組供電）組成。

在傳統上安裝異步電機或直流電機的許多技術領域，如今隨著磁性材料變得更便宜以及半導體電子和控制系統的基礎發展非常迅速，經常可以找到精確的閥門電機。

閥門馬達

永磁轉子同步電機具有諸多優點：

釹鐵硼磁體完全能夠在 0.8 T 數量級的間隙中產生感應，即異步電機的水平，並且這種轉子中的主要電磁損耗不存在。這意味著可以在不增加總損耗的情況下增加轉子上的線負載。

這就是機電效率更高的原因。氣門發動機與感應電機等其他無刷電機相比。出於同樣的原因，閥門馬達現在在國內外領先製造商的產品目錄中佔有一席之地。

氣門發動機的裝置

永磁電機上的逆變器開關的控制傳統上是作為其轉子位置的函數來完成的。由此實現的高性能特性使閥門驅動在中小功率範圍內非常有前途，適用於航空、醫療、運輸等領域的自動化系統、機床、機器人、機械手、坐標裝置、加工和裝配線、制導和跟踪系統等. 。G。

特別是為城市電動交通生產了功率超過100千瓦的牽引盤閥電機。在這裡，釹鐵硼磁體與合金添加劑一起使用，可提高矯頑力並將磁體的工作溫度提高到 170°C，從而使電機可以輕鬆承受短時五倍的電流和扭矩過載。

潛艇、陸地和飛機的轉向驅動器、輪式電機、洗衣機——閥門電機如今在許多地方都有實用的應用。

直流電動機

閥門電機有兩種類型：直流電（BLDC — 無刷直流電）和交流電（PMAC — 永磁交流電）。在直流電機中，繞組中旋轉的梯形電動勢是由於轉子磁鐵和定子繞組的佈置。在交流電機中，旋轉電動勢是正弦曲線。在本文中，我們將討論一種非常常見的無刷電機 - BLDC（直流）的控制。

直流閥電機及其控制原理直流機帶定子繞組和磁轉子。

閥門電機換向器的切換取決於轉子的當前位置（取決於轉子的位置）。大多數情況下，定子繞組是三相的，與星形連接的感應電機相同，永磁轉子的結構可能不同。

BLDC 中的驅動力矩是定子和轉子磁通量相互作用的結果：定子的磁通量始終傾向於使轉子旋轉到這樣一個位置，即永磁體的磁通量安裝在它上面的方向與定子的磁通方向一致。

以同樣的方式，地球磁場為羅盤針定位——它“沿著磁場”展開。轉子位置傳感器允許您將流量之間的角度保持在 90 ± 30 ° 的水平，在這個位置扭矩最大。

BLDC定子繞組電源半導體開關是一種受控半導體轉換器，具有硬120°算法，用於切換三個工作相的電壓或電流。

上圖顯示了具有再生製動可能性的轉換器功率部分的功能圖示例。此處，包括對輸出進行幅度脈沖調制的逆變器 IGBT晶體管，振幅調整歸功於脈衝寬度調製在中間直流鏈路上。

基本上，為此目的，使用具有功率控制的自主電壓或電流逆變器的晶閘管變頻器和具有以PWM模式控制的自主電壓逆變器或具有輸出電流的繼電器調節的晶體管變頻器。

因此，電機的機電特性類似於具有磁電或獨立勵磁的傳統直流電機，這就是為什麼 BLDC 控制系統是根據直流驅動器的從坐標控制的經典原理構建的，轉子旋轉和電流環為定子。

為了換向器的正確操作，可以使用與極電機耦合的電容或電感離散傳感器作為傳感器或系統基於帶永磁體的霍爾效應傳感器.

然而，傳感器的存在通常會使整個機器的設計變得複雜，並且在某些應用中根本無法安裝轉子位置傳感器。因此，在實踐中，他們經常採用“無傳感器”控制系統。無傳感器控制算法基於對直接來自逆變器端子的數據和轉子或電源的當前頻率的分析。

工作算法

最流行的無傳感器算法基於計算此時與電源斷開的電機其中一相的 EMF。關閉階段通過零的 EMF 轉變是固定的，確定 90° 的偏移，計算下一個電流脈衝的中間應該下降的時刻。這種方法的優點是簡單，但也有缺點：低速時，過零時刻很難確定；減速只有在恆定的轉速下才是準確的。

同時，為了更精確的控制，使用複雜的方法來估計轉子的位置：根據相磁通的連接，根據繞組電動勢的三次諧波，根據電感的變化相繞組。

考慮一個監控流連接的例子。眾所周知，當向電機提供矩形電壓脈衝時，BLDC 扭矩紋波可達到 25%，從而導致旋轉不均勻，從而產生低於速度控制的限制。因此，通過閉環控制在定子相中形成接近方形的電流。