直流变频电机驱动的技术原理及特点

在讲直流变频器之前，我们来了解下变频系统，变频系统是由变频器和电机组成，变频器由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元等组成。其原理是变频器根据实际的需要将工频电转换为电机需要的电压，进而达到节能、调速，控制转矩等参数的目的,而且，变频器对电机的保护功能也很好，有过载报警、过流报警、过压报警等。其控制功方式主要有V/F控制，矢量控制等，适用的场合比较多，而价格也比伺服控制系统便宜很多，变频器可以使用专用的变频电机，也可以使用一般的电机。
使用变频器的目的是节能、调速、保护电机等，使用编码器可以实现闭环控制，但定位精度不是很高，所以像风机、水泵、车辆等都是变频器控制。
变频器主要控制方式是由外部端子数字量输入或者模拟量输入控制，这种控制方式需要在外部做按钮，适合控制单一的场合；可以由PLC进行数字量或者模拟量控制，优点是集成到PLC系统里，与PLC共享信息；通过通讯的方式控制转速、转矩等。优点是大型系统里面几乎可以共享所有的变频器信息。并且可以模块化控制变频器。
了解完变频器，接下来我们跟着沐渥科技来了解下直流变频电机驱动。
电机驱动的驱动威廉希尔官方网站 采用IGBT模块，IPM模块或分立元件构成的逆变威廉希尔官方网站 连接电机作为控制流经电机线圈的开关。IGBT模块有的集成了三相整流桥。分立元件一般采用IGBT或MOS管(低压居多)，逆变桥的三只上管和三只下管加1只制动管共7只功率管。驱动威廉希尔官方网站 隔离方式采用高速光耦隔离，实现PWM控制信号的通断。
直流变频电机的特点：高效数字直流变频压缩机的独特优点在于它摒弃了原有的“交流电压→直流电压→交流电压→变转速方式交流电机”的循环工作方式，采用先进的“交流电压→直流电压→变转速方式数字电机”控制技术，减少电流在工作中转变次数，使电能转化效率大提高。采用直流无感FOC控制技术；风速大小可以线性调整；面板或者遥控器控制；断电数据记忆功能；过流 、过压 、堵转 、缺相等关机保护功能；温度过高停机保护功能。
其中开关电源威廉希尔官方网站 为驱动威廉希尔官方网站 、风机、控制威廉希尔官方网站 、面板等威廉希尔官方网站 提供系统工作需要的各路低压电源。使用开关电源主要有以下特点:体积小,重量轻:由于没有工频变频器，所以体积和重量吸有线性电源的20-30%；功耗小，效率高：功率晶体管工作在开关状态，所以晶体管的上功耗小，转化效率高，一般为60-70%，而线性电源只有30-40%。
一般根据功率要求，采用不同的拓扑结构实现。由于单端反激变换器在小功率开关电源设计中应用非常广泛，且多路输出较方便，无刷直流电机驱动器中的开关电源主要采用这种威廉希尔官方网站 拓扑结构（沐渥科技采用的就是这种）。
控制威廉希尔官方网站 由处理器在无刷电机控制系统中起核心控制作用，需要完成控制功率管开关，检测(转速，电流，角度等)，处理(内部管理，算法)等各项工作，这些功能的实现需要计算性能非常好的处理器。处理器的选择一般包括单片机，DSP，STM32等作为主控制器。用户接口:显示和通讯，多功能IO输入输出等都可以归入用户接口。显示用来实时显示系统信息，设置参数，实现人机交互。