阻感非常小直流无刷电机启动电流控不住的问题 点击:4089 | 回复:6



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发表于:2017-09-12 22:50:40
楼主

大家好!

请教大家一个问题。正在做一个直流无刷电机的项目,遇到问题。因为电机的阻感非常小,电感为微亨级,电阻也很小,而且系统惯量特别大,启动时间1小时,最高转速达1,2万转。在启动时,直接给电流环给定参考值,用滞环控制,但现在搭仿真时,电机的启动电流非常大,控不住,在直流端串了个0.5欧的电阻,电流还是控不住,用逐渐加PWM占空比的方法也不行。验证了,如果将电机的电感增加,用滞环控制的方法是没有问题的,电流正常,启动正常。

所以想问问大家,对于这种电机电感非常小的情况,在做控制及硬件时需要注意什么,有什么方法能解决启动电流控不住的问题吗?大家有什么经验或建议吗?期待和大家共同探讨,谢谢!!




欣欣向荣-1

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发表于:2017-09-13 09:59:25
1楼

变频控制器参数设置限止电流大小。用恒电流控制方法。将电流限制在规定电流范围内,相当于恒力矩控制,在恒电流控制下使电机转速慢慢的增加达到规定转速。这是在实际硬件控制中是能够达到的控制效果。

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发表于:2017-09-13 10:20:08
2楼

回复内容:

对:欣欣向荣-1 变频控制器参数设置限止电流大小。用恒电流控制方法。将电流限制在规定电流范围内,相当于恒力矩控制,在恒电流控制下使电机转速慢慢的增加达到规定转速。这是在实际硬件控制中是能够达到的控制效果。     内容的回复:

现在电流环就是给的恒定参考值,但是电流还是控不住。。。。不知道我这样搭建仿真模型和您用硬件实现恒流启动有没有很大区别,还是原理上一样。

还有就是,现在我仿真时加大电机的电感,提到mh级,可以正常启动,电流也正常。那是不是就说明正是电机电感太小才导致电流控不住,可是这个问题如何解决还没有想到解决办法。试过在桥臂和电机直接串上电感,没有效果。

期待与您探讨。

欣欣向荣-1

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发表于:2017-09-13 12:02:16
3楼

计算机软件仿真,感抗需要适当试验变化参数。而实际应用中,随着转速不断地增加,感抗是增加的,不会停止在某一数值上一直是在变化的。在你的标题上用的是无刷直流电机,不要被名称所误导,实际电机就是个交流同步电机,控制它的电流频率是可变化的。直流电机转子,成为了无刷电机定子,而控制变频电流输送到了定子,与直流电机正好转、定子相反,而直流电机旋转转子电流因为电枢关系转子线圈同样有正反频率变化的,同样转的越快变化频率越高。频率越高感抗越大。

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发表于:2017-09-13 14:11:40
4楼

回复内容:

对:欣欣向荣-1 计算机软件仿真,感抗需要适当试验变化参数。而实际应用中,随着转速不断地增加,感抗是增加的,不会停止在某一数值上一直是在变化的。在你的标题上用的是无刷直流电机,不要被名称所误导,实际电机就是个交流同步电机,控制它的电流频率是可变化的。直流电机转子,成为了无刷电机定子,而控制变频电流输送到了定子,与直流电机正好转、定子相反,而直流电机旋转转子电流因为电枢关系转子线圈同样有正反频率变化的,同样转的越快变化频率越高。频率越高感抗越大。     内容的回复:

您好,谢谢您的回复!

您提到的问题我都赞同,随着电机转速增加,其阻抗会增加。

现在这个电机惯量特别大,启动时间一小时,所以,速度不会增加的那么快,这是其一;其二,在仿真的最开始,电流冲到很大,几百安,在转速增加到30多转时,电流峰值还是百安级。

如果我将电机的电感改为mh级,可以正常启动,电流也在滞环范围内,但现在uh级就不可以,电流会瞬间增到很大,速度直接飞了。

试过给它串0.5欧的电阻及串电感的方法,仿真结果仍错误。

期待与您探讨。

欣欣向荣-1

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发表于:2017-09-13 17:03:09
5楼

主电路的功率放大控制考虑可控IGBT,它几乎可做到高频脉冲触发没有占空比完全能模仿连续电流控制,将其限流,交流频率输出从低到高,不能固定万转频率输出,在低频率输出能够几乎能够做到仿真占空比趋向于零的连续电流仿真。而你现在的控制因为有很大的占空比,功率放大瞬间脉冲几乎是无法控制的,一个脉冲瞬时电流几乎就冲上了天,而无法控制。

欣欣向荣-1

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发表于:2017-09-18 10:41:36
6楼

因为电机的旋转是由铁磁芯线圈产生的旋转磁场(即使是空线圈电机),皆是采用超导线同样是不可能会产生如此低的uH电感,要使电机旋转感抗是永远存在的而且频率越高感抗越大,以此可以将瞬时电流控制在一定的范围内。


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