電機知識大全,你知道多少-(電機學知識點整理)

該電機具有廣泛的應用，如無人駕駛飛行器、機器人手臂、電動工具和工業自動化。很多剛開始接觸電機的工程師都會有一些疑惑。今天我整理了11個關于電機的常見知識點，重點介紹一些容易被忽略但又很重要的知識點，希望對你有所幫助！

BLDC無刷直流電機調速控制方式有哪些方法？

1.外部模擬信號速度控制；

2.脈沖頻率速度控制；

3.PWM速度控制；

4.內置電位計速度控制；

5.速度調節用外部電位計。

無刷直流電機調速種類和原理是什么？

DC電機調速一般采用脈寬調制。

也就是說，電源電壓是具有可調寬度的脈沖電壓。脈沖最寬時，相當于DC，功率最高，速度最快。當脈沖寬度減小時，相當于DC電壓、功率和速度的降低。

脈寬調制(PWM)是調整脈沖寬度而不是頻率。“脈沖寬度”是指高電平時間長，低電平時間短，脈沖頻率沒有變化。脈寬調制不直接調節電機的速度，而是改變電機的功率或轉矩。當扭矩增加時，換向速度加快，轉速增加。

怎樣將直流無刷電機的旋轉運動轉化為直線運動？

使用螺桿和編碼器形成閉環控制。如果一般用于定位，可以考慮使用步進電機或者伺服電機。伺服定位主要靠脈沖。基本上可以理解為伺服電機接收到一個脈沖，就會旋轉一個脈沖對應的角度，從而實現位移。因為伺服電機本身具有發射脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度，就會發射相應數量的脈沖。

這樣伺服電機接收到的脈沖就是回波，或者叫做閉環。因此，系統將知道有多少脈沖被發送到伺服電機，同時又有多少脈沖被接收回來。這樣可以精確控制電機的旋轉，從而實現精確定位，定位精度可以達到0.001mm

直流無刷電機的極數怎么判斷？

1.如果使用CD系列驅動程序，可以使用ZERO命令(轉子設置為零)來啟用驅動程序。電流從定子繞組的C端流入，從B端流出，產生與轉子磁場極數相同的定子磁場。這個磁場的強度可以由IZERO設定。設置IZERO=5(電機連續電流的5%)，用手慢慢轉動轉子一次。每當轉子磁極與定子磁極對準時(相同或相反)，就會有停頓。如果轉子轉圈有2p個停頓，則電機的極數為2p。

2.如果您使用不帶轉子零點命令的驅動器，如S600/S300，您可以將驅動器設置為串行電流模式。

用電流指令T，給定一個小電流，不足以使轉子旋轉。用手慢慢轉動轉子一次，每當轉子磁極對準定子磁極(相同或相反)時會有一次停頓。如果轉子每轉一圈有2p次停頓，則電機的極數為2p。設置正確的電機極數對于驅動器的操作非常重要。

改善無刷直流電機低速的方法：

由于無刷DC電機低速運行時測得的反電動勢太小，需要考慮二極管正向壓降引起的反電動勢電壓偏移，這會產生分布不均勻的過零點。本文提出了一種改進的低速反電動勢檢測方法，利用預補償電路可以改善低速反電動勢檢測效果。

獲得無刷直流電機位置或速度的實時信息的方法：

1.依靠霍爾元件或碼盤獲得位置和速度信號。

缺點：增加了設備的成本，在無法安裝傳感器的情況下無效。

2.無傳感器方法，現在主要有反電勢過零檢測法、三次諧波分析法和卡爾曼預測法。

缺點：僅限于梯形反電動勢的BLDCM，有的需要安裝專門的外接電路，有些情況下無法實現；有些算法比較復雜，會造成較大的實時誤差。

如何確定步進電機驅動器的直流供電電源？

A.電壓的確定

混合式步進電機驅動器的電源電壓一般在較寬的范圍內(如IM483的電源電壓為12 ~ 48 VDC)，通常根據電機的工作速度和響應要求來選擇電源電壓。如果電機工作速度高或響應要求快，電壓值也高，但注意電源電壓的紋波不能超過m

電源電流一般根據驅動器的輸出相電流I來確定。如果采用線性電源，電源電流一般可以是I的1.1 ~ 1.3倍；如果采用開關電源，電源電流一般可以是I的1.5 ~ 2.0倍。

B.電流的確定

四相混合式步進電機一般由兩相驅動器驅動，所以四相電機可以串聯或并聯成兩相。

當電機速度相對較高時，通常使用串聯連接。此時驅動器所需輸出電流是電機相電流的0.7倍，所以電機發熱小；并聯方式一般用于電機轉速較高的場合(也叫高速連接方式)，驅動器所需輸出電流為電機相電流的1.4倍，因此電機發熱較大。

四相混合式步進電機與驅動器：

但如果高于一定速度，就無法啟動，并伴有嘯叫。

步進電機有一個技術參數：空載啟動頻率，即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率。如果脈沖頻率高于該值，電機不能正常啟動，可能會失步或失速。在負載條件下，起動頻率應更低。如果電機要高速旋轉，脈沖頻率要有一個加速過程，即起始頻率低，然后以一定的加速度上升到所需的高頻(電機轉速從低速上升到高速)。

為什么步進電機低速時可以正常運轉？

對于有刷DC電機，改變其電源電壓將改變轉子線圈中的電流，從而改變定子磁場中的安培力，這將改變轉子的扭矩。電機的轉速隨著扭矩的增大而增大，隨著扭矩的減小而減小。這種方法叫調壓變速。

有刷直流電機的調壓變速：

這是馬達自己做的工作。在電機外殼上，有一對相隔180的電刷，通過兩個換向器觸點(金屬板)將施加的電流引向電樞線圈；每個金屬板覆蓋一個近180的電樞。電機轉動時，電源、電刷、換向器金屬板和兩個電機線圈(繞組)之間的電流回路會每半圈自動切換一次。

電樞磁場與轉子磁場相互作用，轉子磁場可由電機體上的固定線圈或永磁體產生。當轉子旋轉時，其磁場方向也反轉，使電機保持旋轉，因為線圈產生的磁場方向總是切換的，受到外部線圈或永磁體產生的磁場的吸引/排斥。