第4章2无刷直流电机传感器及驱动祥解.ppt

人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * 3. 编码器工作原理（1）增量式脉冲编码器 结构图 底座 * 指示光栅有两组线纹A和B，每组线纹的节距和圆光栅的节距相同，但A、B两组线纹彼此错开1/4个节距，每组线纹与旋转圆光栅配合产生两路脉冲A和B用于记数和辩向。 （1）增量式脉冲编码器 * 工作原理 光线透过两个光栅的A,B两组线纹，便在光电元件上形成明—暗—明变化一个周期的光信号，并被转化为两组近乎于正弦波的电压信号，连续旋转便得到A和B两路正弦电压信号。经过放大、整形后得到所示的方波信号A和B 脉冲编码的输出信号 * 脉冲编码的输出信号 鉴相：如光栅盘正转时A相超前90o，反转时B相超前90o。 基准：另外还产生一脉冲Z，Z为基准脉冲，或称零点脉冲，它是圆光栅盘，可以作为坐标原点的信号。 工作原理 * 绝对式脉冲编码盘是一种绝对角度位置检测装置，它的位置输出信号是某种制式的数码信号，它表示位移后所达到的绝对位置。 特点 电源切除后位置信息不会丢失，只要通电就能显示出所在的绝对位置信号。 （2）绝对式脉冲编码器 * 绝对式编码器实物照片 * 绝对式脉冲编码盘的编码方法有：A图为二进制数码，B图为葛莱循环码 * 码盘上有许多同心圆环，称为码道，整个圆盘又分为若干个等分的扇形区段，每一相同的扇形区段的码道组成一个数码，着色的码道为“1”，未着色的码道为“0”，内环码道为数码的高位。 在圆盘的同一半径方向的每个码道处，如图的圆点所示，安装一个光电元件，光源装在圆盘的另一侧，码盘转动，每一扇形区段的光信号通过光电元件转换成数码脉冲信号。 1） 二进制数码 * 图中二进制的数码1100的位置就是从0位算起的第12个角度绝对坐标位置，换算成角度是（360/16）x12=270的位置（编码盘分为16个区段）。 绝对式脉冲编码器 * 增加一位 达到6位 绝对式脉冲编码器 * 葛莱码的特点是任意相邻的两个二进制数之间只有一位是不同的，最末一个数与第一个数也是如此，这样，就形成了循环，使整个循环里的相邻数之间都遵循这一规律。要生成葛莱码，可参考下图所示的方法。其中的行和列分别为三位和二位葛莱码，结合可生成五位葛莱码。 2） 葛莱码 * 2） 葛莱码 * 纯二进制码的缺点：相邻两个二进制数可能有多位二进制码不同，当数码切换时有多个数位要进行切换，增大了误读的机率。 葛莱码相邻两个二进制数码只有一个数位不同，因此两数切换时只在一位进行，提高了读数的可靠性。 3） 两种编码的可靠性的比较: * （3）混合式光电编码器 高位为绝对式编码，低位为脉冲式编码在解决初始零位的同时，降低成本 * 4.4 无刷直流电动机的功率驱动电路 作用：控制功率回路的通断，在定子绕组中产生所需的电流。 典型的功率电路拓扑 全控型电力电子器件简介 电力电子器件的驱动技术 * 4.4.1 典型的功率驱动电路拓扑 1. 不可逆电路拓扑 三相结构 四相结构 * 4.4.1 典型的功率驱动电路拓扑 2. 可逆电路拓扑 两相全桥结构 三相半桥结构 * 4.4.2 全控型电力电子器件简介 常用的典型全控型器件 电力MOSFET IGBT单管及模块 * 4.4.3 电力电子器件的驱动技术 1 电力电子器件系统组成 2 电力电子器件驱动电路概述 3 典型全控型器件的驱动电路 * 电力电子系统：由控制电路、驱动电路、保护电路 和以电力电子器件为核心的主电路组成。 电力电子器件在实际应用中的系统组成 控 制 电 路 检测 电路 驱动 电路 R L 主电路 V 1 V 2 保护电路 在主电路和控制电路中附加一些电路，以保证电力电子器件和整个系统正常可靠运行 1. 电力电子器件系统组成 电气隔离 控制电路 * （1） 电力电子器件驱动电路概述 使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开、关时间，减小开关损耗。 对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义。 保护措施也往往设在驱动电路中，或通过驱动电路实现。 驱动电路的基本任务： 按控制目标的要求施加开通或关断的信号。 对半控型器件只需提供开通控制信号。 对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关