本帖最后由 Roland_Qiang 于 2022-6-28 09:12 编辑

转速和扭矩的影响因素#
在现代无刷直流永磁电动机的原理与设计一书中,有:
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所以,在电机内部结构固定的情况下,我们可以通过改变供电电压的大小来进行调速。而PWM脉冲宽度调制就是改变电压的方式。频率和占空比不同,一定时间内的有效电压不同(通过积分计算面积再平均),占空比越高,转速就越快。
在三相逆变电路中,载波方式有单桥臂载波和双桥臂载波。单桥臂载波又分为上桥臂载波和下桥臂载波。一般使用单桥臂载波即可。
一般载波频率选择为10K-20K,和开关管的损耗与人耳听到的频率范围有关,频率太高,开关管的开关损耗越大;频率太低电机发出电磁噪音。
开关管的热分析概述#
以上桥臂载波为例,下面Q1-Q5为MOSFET(懒得找图了)
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先分析回路电流流向
假设Q1以15khz斩波,Q4恒通,当Q1开通时,绕组励磁电流流向为:Q1->A->C->Q4,那么Q1关断时,绕组电流流向则为:C->Q4->Q0->A。
可见,Q1关断时时是靠下桥臂Q0的体二极管来续流。
其他相序是一样的过程。这样我们就能损耗出现在哪里,什么时候。
这里不做计算分析。在MOSFET里面再专门整理相关知识点。
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上桥臂MOSFET下桥臂MOSFET
开关损耗较大忽略(只有换相期间)
关断损耗较大忽略(只有换相期间)
导通损耗导通间隙导通时间内持续
续流损耗

  • 由于是靠下桥臂体二极管来续流,所以大电流时候要特别注意体二极管的功耗。电流越大,体二极管功耗占比就越大,这是常常忽略的点。大电流时候往往超过导通和开关损耗。
  • 开关损耗:正比于开关频率。在小功率电机里面占比大。
所以在大电流系统里面,因为续流损耗存在,下管功耗更大,下管的散热问题需要重点分析。在电动自行车里面,会采用双下管并联方式来分担功耗。
下桥臂载波方式分析过程与此类似,但续流是靠上桥臂来续流,并且是从电源端续流。在大电流系统,上管功耗更大。