电机电角度与机械角度的个人理解:从蒙圈到理解到放弃
首先理解是什么东西,然后理解有什么作用,为什么需要这概念。
一、理解是什么东西
机械角度:就是转子转的多少实际物理角度,可以用量角器量出来的,一圈是360°,半圈180°
电角度:在定子上选一个点,这个点的磁场变化(转子是永磁体,它转动产生的磁场),N-S是180°,N-S-N是360°。与对极数有关。
例如:
只有一对极NS,在定子上选一个点,它的磁场变化只能是有原来的N-S-N,也就是360°,机械角度只能只可转一圈也是360°。选绿色圈圈为定点,磁场变化:N-S-N,360°。
如果是两对极,机械角度仍然是360°(转一圈就只有360°),绿色圈圈的点的磁场变化S-N-S-N-S,720°
总结规律:对极数*机械角度=电角度,可以这么理解多少机械角度,能产生多少电角度
二、为什么需要电角度这个概念?需要先理解六步换相。
为了用来沟通换相用,每60°电角度,需要换一次相。(为什么是60°电角度,需要换一次相?尴尬了,没想明白)
给一个换相的状态(即全桥三极管中,某一种开关的状态),就会产生一种方向的磁场。为了维持电机转动,每到60°电角度,或者说每到一种UVW霍尔的状态,就需要换一次相,即换全桥三极管中开关管子的状态。
霍尔的安装要求:三个霍尔的安装位置,需要能够检测最小出角度变化。拿一对极来说
如上图:
1对极时:只要执行一次六步换相,电机就能转一圈360°机械角度;一个电角度60°,对应机械角度60°。所以霍尔的安装需要能够识别出机械角度60°的变化。
2对极时:机械角度360°时,电角度是720°,要两次六步换相,转的更细了,一个电角度60°,对应机械角度才30°。霍尔的安装需要识别机械角度30°的变化。
总结:电角度就是用来描述,60°电角度的时候该换相一次,六步换相一个轮回。
为什么是60°电角度换相:U+V-切到U+W-,磁场只变化了60°。如果想更细化控制磁场变化,就不是直接导通与不导通,而是要控制开关管通过的电流大小,也就是FOC的思想。
三相选两相导通,只有6种组合。6种组合后是相同的循环N-S-N,所以一个完整的6种组合,产生磁场是360°,每一个就是60°