维护更少,运行速度更快,结构更紧凑,电气噪声更少,更好转矩重量比。尽管有这些好处,但BLDC电机的成本仍高于传统的DC电机,因为它们需要电机驱动控制器(用于电子换向)和转子位置传感器。
随着无刷电机生产设计和控制水平的提升,它被更加广泛地应用于各个领域。大到航空航天的机械臂控制、陀螺仪与舵机驱动,或是汽车工业领域中的油泵控制、电控制器、发动机控制生产设备、仪器仪表、等。
第三个电机控制器(MCU),MCU的功能是接收VCU的指令,将动力电池的高压直流电逆变成电压、频率、相序可调的三相交流电,实现对驱动电机的转速、转矩和旋转方向的控制。
使用伺服的要点是因为它们允许计算机设置特定的角度电机将移动到哪个位置。然而,如果伺服机构移动,控制器可以询问电机以确定其角度。
7)如果是步进电机驱动器和控制器的信号不匹配,现象是随着时间的推移,位置的偏移量会很均匀地增加。更改驱动器或者控制器的信号识别方式,让两者匹配一致就好了。
本系统所选电机为无刷直流电机,配有霍尔位置传感器和编码器。霍尔位置传感器是集电极开路输出,因此在和微控制器接口时需要上拉电阻。编码器是双极差分信号输出,需要增加接收器26C32和微控制器接口。
低温和真空条件使电机的选择成为一个难题,主要有两种选择:步进电机或直流伺服电机,步进电机有一定数量的相位,通常从2到5,当控制器以协调的方式给不同的相位组合通电时,它们会分步移动。这会产生电机轴的半连续运动。
无刷电机的优点包括寿命长、很少或不需要维护以及效率高,缺点是初始成本高,电机速度控制器复杂,其他类型的直流电机不需要换相,包括单极电机和滚珠轴承电机。使用电池电源的便携性、高启动扭矩、双向操作、设计用于变速、速度控制出色以及无与伦比的可靠性。
噪音方面与是否是有刷电机无关,主要是看轴承和电机内部组件的配合情况。无刷电机用电子换向器代替了有刷电机的机械换向器,因而控制方法也就大不相同,复杂程度明显提高。无刷电机A、B、C三相绕组的轮流通电,完成换相要求,电机正常运转。
伺服电机是一种旋转执行器或线性执行器,允许对角度或线性位置、速度和加速度进行精确控制。它由一个适当的电机耦合到一个传感器以进行位置反馈,它还需要一个相对复杂的控制器,通常是专门为伺服电机设计的专用模块。