激励式和起停式驱动方式

quzhanguang · 发表于 2011-10-5 11:00:44

如某位元老（可能很多人都认识）所说，驱动方式分为激励式和起停式。这里引用下他的一段话（红色部分）

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。
我这里想说一下激励式和起停式:
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，元老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。
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。