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标题: 电机驱动——你真的了解电机么？50A的驱动真的有用么？ [打印本页]

作者: physics_boy 时间: 2010-12-15 21:14
标题: 电机驱动——你真的了解电机么？50A的驱动真的有用么？
本帖最后由 physics_boy 于 2010-12-15 21:24 编辑

说的不好请大家见谅啊～

首先是分类，电机驱动有直流电机和交流电机两种不同的驱动方式。有刷电机一般都是直流电机，无刷电机一定是交流电机（说电脑风扇是直流输入12V就能转还是无刷的面壁去，里边带的是驱动电路变为交流电）。交流电机驱动比较麻烦，依靠不同输入端的脉冲的相位差来进行驱动（分为单相和三相还有更多云云），直流电机利用PWM占空比控制速度。本文着重考虑直流有刷电机的驱动方式。

其次是驱动方式：分为激励式和起停式。激励式就是PWM脉冲高电平给电机电能，低电平撤销电能悬空电机电路；起停式高电平不变，低电平将电机两端接地。两种方案都有优缺点，市售电调选择的是第一种方案，大部分自制驱动选择的是第二种方案。前者在脉冲低电平显然没有能量消耗，而后者将电机两端接地构成一个回路。大家可以去做一个实验，将电机的两端引线短接，在快速转动电机，发现电机能够迅速停下来，这就是所谓的刹车功能。驱动模块电阻越低、电机内阻越低，这种方式刹车效果越好！所以回过头来说驱动方式，大家应该看出来了，后者在低电平实际进行的是刹车操作。

那么前一种岂不是无敌了？非也！如果是车子在下坡路上，重力加速比电动动能大的话，车子只能越来越快收不住速度。而后者因为占空比缘故，会卡住车速不会增加太快，后者在闭环控制失效时，使用俗语“恒定PWM”是能跑完全程的，而前者不具备这个特性。前者在PWM变小时也不会迅速让车速慢下来，所谓非刹车。刹车靠额外的两端接地或者强行反转来实现。

以上文字说明适用于所有电路，请按照需要比较其不同的特性。
http://www.znczz.com/thread-16665-1-1.html
这是我做的驱动模块，以及测试图片，使用的是第一种激励式驱动方式。请勿咨询电路原理图以及PCB版图问题，设计这个东西花了我1000元以及2个月的时间，而且我们对这个保有设计版权，尊重点我的劳动，不要总想着不劳而获。大家多多交流为上。
采用起停式方案的7960电路大家也已早就烂熟于心了，我这里有空板（也可带芯片）共大家测试使用，自己去找吧，地方你懂的

作者: physics_boy 时间: 2010-12-15 21:15
标题: 之后是50A的浮云
本帖最后由 physics_boy 于 2010-12-15 21:19 编辑

真的电机驱动需要50A么？答案是不需要的。

电机加速太猛，打滑，其实加速性能不如慢点加速。滑动摩擦力小于静摩擦力这个高中物理知识大家应该不要忘记了。

其次，电机的堵转电流才17A，你弄个50A的驱动有个毛用啊。

不过真的有毛用！电流大的驱动，工作在电流小的时候，耗散很小，几乎不发热，而器件如果一直工作在极限情况或者超负荷运转，自然对器件不利（还好L298这个家伙有过热保护，我们测试加热到150度时自动停止输出，降温到120度恢复输出）

其次就是电机驱动内阻问题，这个无可争议，越低越好，不过……价格，您能承受么

作者: zhangcunyiwei 时间: 2010-12-15 21:53
顶……

作者: 小当 时间: 2010-12-15 22:39
你的电调50A是怎么来的，有实际测试吗？有就拿出真凭实据来

作者: aytc100 时间: 2010-12-15 23:10
回复 4# 小当
http://www.znczz.com/thread-16665-1-1.html测试图片在这个帖子里

作者: physics_boy 时间: 2010-12-16 10:45

你的电调50A是怎么来的，有实际测试吗？有就拿出真凭实据来
小当发表于 2010-12-15 22:39

抱歉，50A没法测量，钳式表正在申购中，40A肯定是超过了

作者: aytc100 时间: 2010-12-16 13:52
回复 6# physics_boy

50A的电流的确无法直接测量，但是测量出电流较小时的电压——电流曲线是可以的，然后适当外推即可得到电流的大致数值
[attach]4397[/attach]
估计这张图片里指示的电流至少有60A

作者: physics_boy 时间: 2010-12-16 20:40

回复 physics_boy

50A的电流的确无法直接测量，但是测量出电流较小时的电压——电流曲线是可以的 ...
aytc100 发表于 2010-12-16 13:52

倒是一个办法，伏安曲线法。
有多少安我也数不清……反正很烫很烫的就是了……

作者: xupengfei 时间: 2010-12-19 09:16
谢谢！

作者: xing91 时间: 2010-12-26 23:24
学习了

作者: baoge 时间: 2010-12-28 14:10
什么电路设计都有它的价值所在。

作者: 赵宝太极拳 时间: 2011-1-19 16:02

作者: aytc100 时间: 2011-1-19 18:17
回复 11# baoge

心里安慰也算是作用之一哦~~

作者: vgjkl 时间: 2011-3-24 16:42
回复 7# aytc100
设备如此齐全，羡慕啊

作者: aytc100 时间: 2011-3-24 17:36
回复 14# vgjkl

设备是楼主的，我只是引用而已

作者: zhangzufeng 时间: 2011-4-24 12:43
牛

作者: HTL__BYDgod 时间: 2011-6-19 11:17
大神

作者: quzhanguang 时间: 2011-10-5 03:22
首先崇拜楼主研究透彻，想和楼主研究个问题，关于激励式和起停式的，对于我们使用的Ｋｒａｄ／ｍｉｎ级别的电机，使用的ＰＷＭ是ＫＨｚ级别的，一个ＰＷＭ周期，在几百微秒的时间里首先转子线圈还不足转过一个换向器，可以视为线圈一直接在回路中。先说起停式，楼主说的低电平将电机两端接地起到的刹车功能应该是在线圈由于自感继续存在的电流的变为零，然后在电机自转过程中产生的电动势下出现反向电流才能阻碍转子旋转。而在这个过程中自感维持的电流是推动转子的，后面的反向的电流才有阻碍作用。都知道电动机比不上发动机，转子自转产生的感应电动势非常有限。小弟认为，在ｐｗｍ占空比一定大时（例如大于１０％），自感电流是不会消失的，再退一步说即使产生了反向电流，自感电流推动作用仍有可能大于反向电流的阻碍作用；在占空比较大时推动作用则会更大。再说激励式，低电平时电流锐减，线圈中能量就以电磁脉冲散失了，而且产生了高压，所以很多电机为了缓冲下加上了个１０４电容。综上我人为起停式更适合咱们的直流有刷小电机。

作者: quzhanguang 时间: 2011-10-5 03:58
还有个例子，使用起停式驱动，用的PWM频率低的话（比如我用100Hz），占空比30%，电机转的很慢，而且电机的铁壳猛烈发烫。不改变占空比，仅仅提高频率到1KHz，电机就转的很流畅也不发烫。这说明如果频率低，线圈中电流在前0.3个周期内达到最大，低电平的0.7个周期内有足够的时间变为零，线圈产生的磁场变化很大，就会在铁的机壳上产生涡流，导致发烫。升高频率就可以缩短线圈充放电时间，让电流保持在一个值附近波动，不会像低频时那样，从0到峰值再变回0；电流变化幅度小了，机壳上涡流也就小了，能量损耗也会小得多。既然起停式的电流很多情况下是不会变成0的，也就不应该存在低电平时的刹车。
小弟的分析只是从理论上说，受条件限制没有实际去对比，既然楼主那仪器那么多，希望楼主有空帮小弟解答此疑惑，真心的粉你呦~~

作者: quzhanguang 时间: 2011-10-5 04:11
顺便说一下我用的是最简单的驱动：

IR4427全桥驱动ＩＣ，加四个MOSＦＥＴ（两个ＰＭＯＳ，两个ＮＭＯＳ），理论内阻２０＋６．５ｍ欧，电流７４Ａ。但是不知道ｍｏｓ管是真货还是假货，求指点。

作者: 568581185 时间: 2011-10-5 09:37
PB哥真乃神人也、、、、、、、

作者: ☆_。寒泉..+ 时间: 2011-10-5 20:52
我做过测试，用开关，“开”状态是电机接电源，”关“状态是电机正负极接一起，就是电机短路，然后"开",此时电机转的很快，然后把开关关掉：电机马上就停了，然后我有测试了把电池卸下来，就是不把电机短路，然后电机不是很快就停下来了，结果就是：把电机短路就是所谓的刹车，而且转速越快，刹车越明显，然后，上面所说的都是在轮胎悬空的情况下，我又实际在地面上测试了一下，由于车有惯性的原因，刹车就不是很明显，大约刹车路程是正常停下来路程的75%，效果也不怎么样，刹车，还是选择反转吧

作者: 暴走兄弟 时间: 2011-10-5 23:17
给力

作者: 海驹 时间: 2011-10-5 23:31
受教了

作者: liu小渝儿 时间: 2011-10-7 12:57
学习哦……

作者: 100357812 时间: 2011-10-7 22:01
学习了！

作者: xmlgxyznc 时间: 2011-10-9 11:10
学习

作者: power4719 时间: 2011-10-10 18:08
都是神人

作者: 5801209027 时间: 2011-10-23 09:51
好多经常蹲点的人

作者: 今天是晴天 时间: 2011-10-30 20:38
这么高深的问题呀！！

作者: 名海2011 时间: 2011-11-9 08:24
学习了，谢谢

作者: lrbdh 时间: 2011-11-9 10:07
GOOD

作者: sanwu 时间: 2011-11-14 19:43
我是一个菜鸟，我想问问上面关于
“无刷一定是直流"的问题，
我在英飞凌的网站http://www.infineon.com/cms/cn/p ... l_Drives/index.html
上看到有无刷直流电机的驱动芯片，个人表示很不理解。请学长指教~~~~

作者: hitguobin 时间: 2011-11-15 22:38
我需要这个，好

作者: 574350344 时间: 2011-12-25 19:03
学习了

作者: yang坤兴 时间: 2012-2-3 16:39

作者: 马合店村 时间: 2012-2-8 22:37

作者: 齐天小晟 时间: 2012-2-20 21:22
学习啦

作者: 反对幂指三 时间: 2012-6-2 10:00
看完之后心惊胆战的，太野乎了！

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