Faulhaber馮哈伯0615系列直流電機(jī)工作原理
直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體,,電流通過(guò)轉(zhuǎn)子上的線(xiàn)圈產(chǎn)生安培力,,當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線(xiàn)圈與磁場(chǎng)平行時(shí),,再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場(chǎng)方向?qū)⒏淖?,因此此時(shí)轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸,,從而線(xiàn)圈上的電流方向也改變,產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變,,所以電機(jī)能保持一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng),。
Faulhaber馮哈伯0615系列直流電機(jī)的工作原理就是把電樞線(xiàn)圈中感應(yīng)的交變電動(dòng)勢(shì),靠換向器配合電刷的換向作用,,使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢(shì)的原理,。
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向按右手定則確定(磁感線(xiàn)指向手心,大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,,其他四指的指向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向),。
導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對(duì)電磁力形成了作用于電樞一個(gè)力矩,,這個(gè)力矩在旋轉(zhuǎn)電機(jī)里稱(chēng)為電磁轉(zhuǎn)矩,,轉(zhuǎn)矩的方向是逆時(shí)針?lè)较颍髨D使電樞逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),。如果此電磁轉(zhuǎn)矩能夠克服電樞上的阻轉(zhuǎn)矩(例如由摩擦引起的阻轉(zhuǎn)矩以及其它負(fù)載轉(zhuǎn)矩),,電樞就能按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)起來(lái)
Faulhaber馮哈伯直流電機(jī)控制原理
直流無(wú)刷電機(jī)的控制原理,要讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),,首先控制部就必須根據(jù)hall-sensor感應(yīng)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子所在位置,,然后依照定子繞線(xiàn)決定開(kāi)啟(或關(guān)閉)換流器(inverter)中功率晶體管的順序,inverter中之AH,、BH,、CH(這些稱(chēng)為上臂功率晶體管)及AL、BL,、CL(這些稱(chēng)為下臂功率晶體管),,使電流依序流經(jīng)電機(jī)線(xiàn)圈產(chǎn)生順向(或逆向)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用,,如此就能使電機(jī)順時(shí)/逆時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到hall-sensor感應(yīng)出另一組信號(hào)的位置時(shí),,控制部又再開(kāi)啟下一組功率晶體管,如此循環(huán)電機(jī)就可以依同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直到控制部決定要電機(jī)轉(zhuǎn)子停止則關(guān)閉功率晶體管(或只開(kāi)下臂功率晶體管),;要電機(jī)轉(zhuǎn)子反向則功率晶體管開(kāi)啟順序相反,。
基本上功率晶體管的開(kāi)法可舉例如下:AH、BL一組→AH,、CL一組→BH,、CL一組→BH、AL一組→CH,、AL一組→CH,、BL一組,但絕不能開(kāi)成AH,、AL或BH,、BL或CH、CL,。此外因?yàn)殡娮恿慵傆虚_(kāi)關(guān)的響應(yīng)時(shí)間,,所以功率晶體管在關(guān)與開(kāi)的交錯(cuò)時(shí)間要將零件的響應(yīng)時(shí)間考慮進(jìn)去,否則當(dāng)上臂(或下臂)尚未*關(guān)閉,,下臂(或上臂)就已開(kāi)啟,,結(jié)果就造成上、下臂短路而使功率晶體管燒毀,。
當(dāng)Faulhaber馮哈伯直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),,控制部會(huì)再根據(jù)驅(qū)動(dòng)器設(shè)定的速度及加/減速率所組成的命令(Command)與hall-sensor信號(hào)變化的速度加以比對(duì)(或由軟件運(yùn)算)再來(lái)決定由下一組(AH、BL或AH,、CL或BH,、CL或……)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通,以及導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)短,。速度不夠則開(kāi)長(zhǎng),,速度過(guò)頭則減短,此部份工作就由PWM來(lái)完成,。PWM是決定電機(jī)轉(zhuǎn)速快或慢的方式,,如何產(chǎn)生這樣的PWM才是要達(dá)到較精準(zhǔn)速度控制的核心。
高轉(zhuǎn)速的速度控制必須考慮到系統(tǒng)的CLOCK 分辨率是否足以掌握處理軟件指令的時(shí)間,,另外對(duì)于hall-sensor信號(hào)變化的資料存取方式也影響到處理器效能與判定正確性,、 實(shí)時(shí)性。至于低轉(zhuǎn)速的速度控制尤其是低速起動(dòng)則因?yàn)榛貍鞯膆all-sensor信號(hào)變化變得更慢,,怎樣擷取信號(hào)方式,、處理時(shí)機(jī)以及根據(jù)電機(jī)特性適當(dāng)配置控制參數(shù)值就顯得非常重要?;蛘咚俣然貍鞲淖円詄ncoder變化為參考,,使信號(hào)分辨率增加以期得到更佳的控制,。電機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)順暢而且響應(yīng)良好,,P.I.D.控制的恰當(dāng)與否也無(wú)法忽視,。之前提到直流無(wú)刷電機(jī)是閉回路控制,因此回授信號(hào)就等于是告訴控制部電機(jī)轉(zhuǎn)速距離目標(biāo)速度還差多少,,這就是誤差(Error),。知道了誤差自然就要補(bǔ)償,方式有傳統(tǒng)的工程控制如P.I.D.控制,。但控制的狀態(tài)及環(huán)境其實(shí)是復(fù)雜多變的,,若要控制的堅(jiān)固耐用則要考慮的因素恐怕不是傳統(tǒng)的工程控制能*掌握,所以模糊控制,、專(zhuān)家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也將被納入成為智能型P.I.D.控制的重要理論,。
名義電壓: 1,5 ... 4,5 V
轉(zhuǎn)矩上至: 0,17 mNm
空載轉(zhuǎn)速: 20.200 min?¹
堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩: 0,24 mNm
外徑: 6 mm
長(zhǎng)度: 15 mm