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直流電動機是依靠直流電驅(qū)動的電動機,在小型電器上應(yīng)用較為廣泛。以下為直流電動機的工作原理圖:此為一個簡單的直流電(D.C.)電動機。
直流無刷電機的控制原理,要讓電機轉(zhuǎn)動起來,首先控制部就必須根據(jù)hall-sensor感應(yīng)到的電機轉(zhuǎn)子目前所在位置,然后依照定子繞線決定開啟(或關(guān)閉)換流器(inverter)中功率晶體管的順序,inverter中之AH、BH、CH(這些稱為上臂功率晶體管)及AL、BL、CL(這些稱為下臂功率晶體管),使電流依序流經(jīng)電機線圈產(chǎn)生順向(或逆向)旋轉(zhuǎn)磁場,并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用,如此就能使電機順時/逆時轉(zhuǎn)動。當(dāng)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動到hall-sensor感應(yīng)出另一組信的位置時,控制部又再開啟下一組功率晶體管,如此循環(huán)電機就可以依同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動直到控制部決定要電機轉(zhuǎn)子停止則關(guān)閉功率晶體管(或只開下臂功率晶體管);要電機轉(zhuǎn)子反向則功率晶體管開啟順序相反。
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高轉(zhuǎn)速的速度控制必須考慮到系統(tǒng)的CLOCK 分辨率是否足以掌握處理軟件指令的時間,另外對于hall-sensor信變化的資料存取方式也影響到處理器效能與判定正確性、 實時性。至于低轉(zhuǎn)速的速度控制尤其是低速起動則因為回傳的hall-sensor信變化變得更慢,怎樣擷取信方式、處理時機以及根據(jù)電機特性適當(dāng)配置控制參數(shù)值就顯得非常重要?;蛘咚俣然貍鞲淖円詄ncoder變化為參考,使信分辨率增加以期得到更佳的控制。之前提到直流無刷電機是閉回路控制,因此回授信就等于是告訴控制部現(xiàn)在電機轉(zhuǎn)速距離目標(biāo)速度還差多少,這就是誤差(Error)。知道了誤差自然就要補償,方式有傳統(tǒng)的工程控制如P.I.D.控制。但控制的狀態(tài)及環(huán)境其實是復(fù)雜多變的,若要控制的堅固耐用則要考慮的因素恐怕不是傳統(tǒng)的工程控制能*掌握,所以模糊控制、專家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也將被納入成為智能型P.I.D.控制的重要理論。
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