一、KV值
"KV值"是一個常用的參數,它表示電機的轉速常數。KV值定義為電機在無負載條件下,每增加1伏特電壓時,電機轉速增加的轉數(rpm)。換句話說,KV值是電機轉速與供電電壓之間的比例系數。
即:KV = 2000RPM / 24V = 83.3
二、電機U、V、W三相線上如何調整電壓值:MOS的導通時間與關斷時間
步驟1:假設我們要調整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設置為常閉
步驟3:如果我們把Q1也設置為常閉,那么U、V倆端電壓就是24V電壓,根據KV值來計算,24V對應的空載轉速就是滿速的2000RPM
步驟4:我們如何調整能將U、V倆端電壓設置為12V?此時根據上面的分析,只能是控制Q1的閉合時間和斷開時間
步驟5:假設Q1閉合時間是100ms,斷開時間是100ms,這樣循環進行Q1的閉合和斷開。在100ms的Q1閉合時間內U、V倆端電壓是24V。而在100ms的斷開時間內U、V倆端的電壓是0V。
步驟6:進一步分析,在控制Q1的200ms周期內,24V持續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:進一步的,假設我們需要在U、V倆端加6V電壓,那么我們只需要讓高電平(U、V:24V)的持續時間為50ms(25%),低電平(U、V:0V)的持續時間為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持續的時間稱為高電平持續時間,高電平持續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速
其中,V:電源電壓 D:占空比 Vavg:平均電壓
調整電機2端的電壓,就可以通過KV值估算出電機空載轉速。所以我們理論上分析出控制電壓就可以控制電機每分鐘的轉速。
五、PWM的概念和作用
PWM概念:脈沖寬度調制(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。PWM廣泛應用于電子工程中,尤其是在電源控制、電機控制、信號調制和通信系統中。
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重復出現,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,脈沖處于高電平(或稱為“開啟”狀態)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時間,周期是脈沖重復的時間間隔。
頻率:PWM信號的頻率是指每秒鐘內脈沖重復的次數,通常以赫茲(Hz)為單位。頻率與周期成反比關系:
平均電壓/功率:通過改變PWM信號的占空比,可以控制施加到負載上的平均電壓或功率。例如,在電機控制中,增加占空比會增加施加到電機上的平均電壓,從而可能控制電機的速度或扭矩。
六、PWM可以由MCU產生
通過MCU產生PWM,控制三相橋的閉合和斷開時間,就可以控制電機某兩相繞組的電壓,就可以控制電機的住轉速。
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