一、KV值
"KV值"是一個常用的參數(shù),它表示電機(jī)的轉(zhuǎn)速常數(shù)。KV值定義為電機(jī)在無負(fù)載條件下,每增加1伏特電壓時,電機(jī)轉(zhuǎn)速增加的轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)。換句話說,KV值是電機(jī)轉(zhuǎn)速與供電電壓之間的比例系數(shù)。
即:KV = 2000RPM / 24V = 83.3
二、電機(jī)U、V、W三相線上如何調(diào)整電壓值:MOS的導(dǎo)通時間與關(guān)斷時間
步驟1:假設(shè)我們要調(diào)整U+V-之間的電壓值,也就是需要Q1閉合,Q4閉合
步驟2:Q4是連接到GND的,把Q4設(shè)置為常閉
步驟3:如果我們把Q1也設(shè)置為常閉,那么U、V倆端電壓就是24V電壓,根據(jù)KV值來計算,24V對應(yīng)的空載轉(zhuǎn)速就是滿速的2000RPM
步驟4:我們?nèi)绾握{(diào)整能將U、V倆端電壓設(shè)置為12V?此時根據(jù)上面的分析,只能是控制Q1的閉合時間和斷開時間
步驟5:假設(shè)Q1閉合時間是100ms,斷開時間是100ms,這樣循環(huán)進(jìn)行Q1的閉合和斷開。在100ms的Q1閉合時間內(nèi)U、V倆端電壓是24V。而在100ms的斷開時間內(nèi)U、V倆端的電壓是0V。
步驟6:進(jìn)一步分析,在控制Q1的200ms周期內(nèi),24V持續(xù)的時間占總控制時間的50%,0V占總控制時間的50%,那么我們在200ms的時間內(nèi)按照平均電壓的方法計算就是:在U、V倆端的電壓為24V*50%=12V
步驟7:進(jìn)一步的,假設(shè)我們需要在U、V倆端加6V電壓,那么我們只需要讓高電平(U、V:24V)的持續(xù)時間為50ms(25%),低電平(U、V:0V)的持續(xù)時間為150ms(75%),那么在U、V倆端的電壓為24V*25%=6V
三、周期、占空比概念的引入
通過上述我們控制Q1的閉合時間和斷開時間進(jìn)行U、V倆端電壓的計算,
把Q1的閉合時間和Q1的斷開時間總時間稱為周期T:所以周期是200ms。
把Q1的閉合時間也就是24V持續(xù)的時間稱為高電平持續(xù)時間,高電平持續(xù)時間和周期的比值稱為占空比Duty,簡稱為D。
四、控制電壓就可以控制轉(zhuǎn)速
其中,V:電源電壓 D:占空比 Vavg:平均電壓
調(diào)整電機(jī)2端的電壓,就可以通過KV值估算出電機(jī)空載轉(zhuǎn)速。所以我們理論上分析出控制電壓就可以控制電機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)速。
五、PWM的概念和作用
PWM概念:脈沖寬度調(diào)制(PWM,Pulse Width Modulation)是一種通過改變信號的脈沖寬度來控制信號的平均功率的技術(shù)。PWM廣泛應(yīng)用于電子工程中,尤其是在電源控制、電機(jī)控制、信號調(diào)制和通信系統(tǒng)中。
脈沖:PWM信號是由一系列的脈沖組成,這些脈沖在固定的時間間隔內(nèi)重復(fù)出現(xiàn),這個時間間隔稱為周期(T)。
占空比:占空比是指在一個周期內(nèi),脈沖處于高電平(或稱為“開啟”狀態(tài))的時間與整個周期時間的比例。占空比可以用百分比表示,計算公式為:
其中,脈沖寬度是指脈沖高電平的持續(xù)時間,周期是脈沖重復(fù)的時間間隔。
頻率:PWM信號的頻率是指每秒鐘內(nèi)脈沖重復(fù)的次數(shù),通常以赫茲(Hz)為單位。頻率與周期成反比關(guān)系:
平均電壓/功率:通過改變PWM信號的占空比,可以控制施加到負(fù)載上的平均電壓或功率。例如,在電機(jī)控制中,增加占空比會增加施加到電機(jī)上的平均電壓,從而可能控制電機(jī)的速度或扭矩。
六、PWM可以由MCU產(chǎn)生
通過MCU產(chǎn)生PWM,控制三相橋的閉合和斷開時間,就可以控制電機(jī)某兩相繞組的電壓,就可以控制電機(jī)的住轉(zhuǎn)速。
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