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直流無刷電機剎車主要功能-HYB
2024年10月17日

1. 能耗制動:


• 原理:把電機的動能消耗在外部制動電阻上。在需要剎車時,將電機從電源斷開,同時把電機的定子繞組與一個制動電阻連接起來。電機在慣性作用下繼續(xù)旋轉,此時電機相當于一個發(fā)電機,會產生感應電流。由于定子繞組與制動電阻相連,感應電流會在制動電阻上產生熱量,從而將電機的動能轉化為熱能消耗掉,使電機逐漸減速直至停止。


• 優(yōu)點:這種制動方式相對比較平穩(wěn),對電機的沖擊較小,并且可以通過選擇合適的制動電阻來控制制動的強度和時間,能夠較好地保護電機和機械傳動部件。


• 缺點:需要額外增加制動電阻等設備,增加了成本和系統(tǒng)的復雜性,而且在制動過程中會有能量損耗。


2. 短接制動:


• 原理:在剎車時讓電機的驅動 MOS 管上橋臂(或者下橋臂)全部導通,而下橋臂(或者上橋臂)截止,使電機的三相定子繞組全部被短接。處于發(fā)電狀態(tài)的電機,相當于電源被短路。因為繞組的電阻比較小,所以能產生很大的短路電流,電機的動能被快速釋放,從而使電機瞬時產生極大的制動力矩,達到快速剎車的效果。


• 優(yōu)點:制動響應速度快,制動力大,不需要額外的制動設備,成本相對較低,且結構簡單。


• 缺點:短路電流較大,對驅動 MOS 管的要求較高,需要確保其能夠承受短路時的大電流沖擊,否則容易損壞。同時,過大的制動力矩可能會對電機和機械傳動系統(tǒng)造成一定的沖擊和損傷。


3. 反接制動:


• 原理:在電機的電路中反向施加電流,使電機的旋轉方向發(fā)生改變,從而減緩電機的旋轉速度,最終停止旋轉。當需要制動時,改變電機的電源相序,使電機的磁場方向與旋轉方向相反,產生反向的電磁轉矩,從而實現(xiàn)制動。


• 優(yōu)點:制動力較強,制動效果明顯,可以快速使電機停止轉動。


• 缺點:反接制動時會產生較大的電流,對電機和電源系統(tǒng)會造成一定的沖擊,可能會損壞電機和電源設備。因此,通常需要在反接制動電路中加入限流電阻等保護措施,以限制電流的大小。


4. 電磁抱閘制動:


• 原理:在電機的尾部安裝一個電磁抱閘裝置,電機通電時,電磁抱閘也通電吸合,此時對電機不制動;當電機斷電時,電磁抱閘也斷電,抱閘在彈簧的作用下剎住電機,從而使電機停止轉動。


• 優(yōu)點:制動可靠,能夠快速、準確地使電機停止,適用于對制動要求較高的場合。


• 缺點:電磁抱閘裝置需要額外的空間安裝,增加了電機的體積和重量,并且在制動過程中會有一定的機械磨損。


5. 電子剎車(EABS):


• 原理:利用無刷電機系統(tǒng)成熟的三相六狀態(tài) PWM 驅動方式,通過檢測電機定子和轉子的相對位置,獲取由3個霍爾元件產生的8個信號,經過控制器程序的自動處理后,刪除兩個無效狀態(tài),并從剩余的信號中產生電機驅動指令。當有剎車信號時,在斷電的同時人為地調整霍爾信號,使電機進入反轉狀態(tài),相當于逆轉了磁場,從而實現(xiàn)快速制動。


• 優(yōu)點:制動效果較好,能夠根據(jù)車速自動調整制動力度,提高了制動的安全性和舒適性;并且可以將制動過程中產生的能量部分回饋給電池,提高了能量的利用率。


• 缺點:控制系統(tǒng)較為復雜,對控制器的性能要求較高,成本也相對較高。

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