無刷直流電機(jī)相序測定的實用方法
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三相星形連接的無刷直流電機(jī)，其繞組等效模型如圖1所示。做如下假設(shè)，無刷電機(jī)三相完全對稱，磁路不飽和，不計磁滯和渦流損耗。三相繞組的電壓平衡方程則如式(1)所示：
其中uA，uB，uC為相電壓，e為各相繞組反電動勢，i為流過各相繞組的電流，uN為三相繞組中點電壓。L為三相繞組互感與自感的合成電感。
在無刷電機(jī)三相繞組均為開路的情況下，即iA=iB=iC=0，我們可以得到下面的結(jié)論。
其中uBA和uCA為三相繞組的線電壓。從式(2)，式(3)中可以看到，在三相繞組開路的情況下，上面的兩個量可以用反電動勢表示。
對于反電動勢的相位關(guān)系，由圖3中做進(jìn)一步的推導(dǎo)，可以得出如圖4所示的相位關(guān)系。依據(jù)這一相位圖，可以清楚地分辨出各位置傳感器與各相繞組間的相位關(guān)系，三相繞組間的電位關(guān)系也可以判定，根據(jù)圖4同樣可以測定三相繞組間的關(guān)系。
對于60°安裝的位置傳感器可以按照上面的方法得出類似的相位圖，用于測定相序。
4 實驗驗證
使用一臺無刷直流電機(jī)來驗證前文提出的方法。實驗電機(jī)型號為：57BL-3030H1-LS-B。額定轉(zhuǎn)速為3 000 rpm，極對數(shù)為5，采用開關(guān)霍爾傳感器作為位置傳感器，位置傳感器為120°安裝方式。
在實驗中，首先確定任一繞組作為A相參考繞組，轉(zhuǎn)動電機(jī)，用示波器測量另外兩相與A相間線電壓的相位關(guān)系，得到的線電壓波形如圖5所示。對比圖4，兩個線電壓波形的相位領(lǐng)先的則為uBA，據(jù)此可以快速確定B相和C相。
然后以銘uBA為參考相位，分別測量三個霍爾傳感器與uBA的相位關(guān)系，其中一個波形如圖6所示。對比圖4，可以確定此位置傳感器為A相繞組所對應(yīng)，另兩個位置傳感器以同樣的方法確定。
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