整流控制

发动机名称中的单词«valve»来自单词«valve»，意思是半导体开关。因此，原则上，如果驱动器的操作模式由受控半导体开关的特殊转换器控制，则该驱动器可以称为阀驱动器。

阀门驱动器本身是一个机电系统，由转子上带有永磁体的同步电机和带有基于传感器的自动控制系统的电子换向器（为定子绕组供电）组成。

在传统上安装异步电机或直流电机的许多技术领域，如今随着磁性材料变得更便宜以及半导体电子和控制系统的基础发展非常迅速，经常可以找到精确的阀门电机。

阀门马达

永磁转子同步电机具有诸多优点：

钕铁硼磁体完全能够在 0.8 T 数量级的间隙中产生感应，即异步电机的水平，并且不存在这种转子中的主要电磁损耗。这意味着可以在不增加总损耗的情况下增加转子上的线负载。

这就是机电效率更高的原因。气门发动机与感应电机等其他无刷电机相比。出于同样的原因，阀门马达现在在国内外领先制造商的产品目录中占有一席之地。

气门发动机的装置

永磁电机上的逆变器开关的控制传统上是作为其转子位置的函数来完成的。由此实现的高性能特性使阀门驱动在中小功率范围内非常有前途，适用于航空、医疗、运输等领域的自动化系统、机床、机器人、机械手、坐标装置、加工和装配线、制导和跟踪系统等. 。G。

特别是为城市电动交通生产了功率超过100千瓦的牵引盘阀电机。在这里，钕铁硼磁体与合金添加剂一起使用，可提高矫顽力并将磁体的工作温度提高到 170°C，从而使电机可以轻松承受短时五倍的电流和扭矩过载。

潜艇、陆地和飞机的转向驱动器、轮式电机、洗衣机——阀门电机如今在许多地方都有实用的应用。

直流电动机

阀门电机有两种类型：直流电（BLDC — 无刷直流电）和交流电（PMAC — 永磁交流电）。在直流电机中，绕组中旋转的梯形电动势是由于转子磁铁和定子绕组的布置。在交流电机中，旋转电动势是正弦曲线。在本文中，我们将讨论一种非常常见的无刷电机 - BLDC（直流）的控制。

直流阀电机及其控制原理直流机带定子绕组和磁转子。

阀门电机换向器的切换取决于转子的当前位置（取决于转子的位置）。大多数情况下，定子绕组是三相的，与星形连接的感应电机相同，永磁转子的结构可能不同。

BLDC 中的驱动力矩是定子和转子磁通量相互作用的结果：定子的磁通量始终倾向于使转子旋转到这样一个位置，即永磁体的磁通量安装在它上面的方向与定子的磁通方向一致。

以同样的方式，地球磁场为罗盘针定位——它“沿着磁场”展开。转子位置传感器允许您将流量之间的角度保持在 90 ± 30 ° 的水平，在这个位置扭矩最大。

BLDC定子绕组电源半导体开关是一种受控半导体转换器，具有硬120°算法，用于切换三个工作相的电压或电流。

上图显示了具有再生制动可能性的转换器功率部分的功能图示例。此处，包括对输出进行幅度脉冲调制的逆变器 IGBT晶体管，振幅调整归功于脉冲宽度调制在中间直流链路上。

基本上，为此目的，使用具有功率控制的自主电压或电流逆变器的晶闸管变频器和具有以PWM模式控制的自主电压逆变器或具有输出电流的继电器调节的晶体管变频器。

因此，电机的机电特性类似于具有磁电或独立励磁的传统直流电机，这就是为什么 BLDC 控制系统是根据直流驱动器的从坐标控制的经典原理构建的，转子旋转和电流环为定子。

为了换向器的正确操作，可以使用与极电机耦合的电容或电感离散传感器作为传感器或系统基于带永磁体的霍尔效应传感器.

然而，传感器的存在通常会使整个机器的设计变得复杂，并且在某些应用中根本无法安装转子位置传感器。因此，在实践中，他们经常采用“无传感器”控制系统。无传感器控制算法基于对直接来自逆变器端子的数据和转子或电源的当前频率的分析。

工作算法

最流行的无传感器算法基于计算此时与电源断开的电机其中一相的 EMF。关闭阶段通过零的 EMF 转变是固定的，确定 90° 的偏移，计算下一个电流脉冲的中间应该下降的时刻。这种方法的优点是简单，但也有缺点：低速时，过零时刻很难确定；减速只有在恒定的转速下才是准确的。

同时，为了更精确的控制，使用复杂的方法来估计转子的位置：根据相磁通的连接，根据绕组电动势的三次谐波，根据电感的变化相绕组。

考虑一个监控流连接的例子。众所周知，当向电机提供矩形电压脉冲时，BLDC 扭矩纹波可达到 25%，从而导致旋转不均匀，从而产生低于速度控制的限制。因此，通过闭环控制在定子相中形成接近方形的电流。