无刷电机堵转:如何避免电机烧毁的风险--【其利天下】
电机堵转是电机运行中常见的故障现象,作为无刷电机驱动方案开发商,我们深知“电机堵转”这一问题的重要性,对于有经验的工程师来说,堵转是电机驱动中最为常见且必要的保护之一,本文将围绕“电机堵转”展开详细讨论。
一、电机堵转的原因电机堵转的定义:电机转子被堵住无法转动。
机械故障:如轴承损坏、传动部件卡死等,使电机输出轴受阻。
人为原因:驱动参数设置不当
堵转的状况:堵转时,电机功率因数极低,堵转电流可达额定电流的7倍,时间稍长就会烧坏电机。
▲堵转电流波形图
二、电机堵转的危害过流烧毁:如果电流超过定子线圈或功率管的最大承受电流,将直接烧毁电机或功率管。过温烧毁:如果电流较小,但定子线圈或功率管因恒定导通而发热发烫,也可能被烧毁。
三、堵转保护的分类
1、堵转电流保护定义:在六步换相法驱动电机的过程中,任意相位恒定持续一定时间且电流超过一定值,认为堵转电流发生,立刻停机。
设置建议:堵转电流不应太大,建议设置在额定电流的1/3以下;堵转时间不应过长,可以参考电机最低转速时单相时间的1.5倍或2倍。
注意事项:一些电机产品规格书要求在较大堵转电流下持续较长时间,这非常危险且不合理。一旦发生堵转,应立即停机保护,而不是让电机或功率管超负荷工作。
2、堵转相位保护定义:在六步换相法驱动电机的过程中,任意相位恒定持续一定时间,认为堵转相位发生,立刻停机。重要性:堵转相位保护可以防止小电流长时间导通导致的功率管过温烧毁。即使电流很小,只要相位恒定导通时间过长,也应停机保护。
示例:在一次堵转调试中,电流很小但功率管却因恒定导通而烧毁。这是因为电流太小未触发堵转电流保护,但功率管因持续发热而损坏。
3、多级堵转电流保护定义:多级堵转电流保护是堵转电流保护的升级版,可以设计多档堵转电流保护,互不干涉,任意一级条件满足则立即停机保护。
应用场景:在大电流应用中(如50A以上),堵转电流保护需要根据电流大小设置不同的保护时间。例如,堵转电流50A以上,持续5ms停机;40A以上,持续10ms停机;30A以上,持续15ms停机。
适用范围:在电流较小或仅需堵转相位保护和堵转电流保护的情况下,多级堵转电流保护可能并非必要。
四、总结堵转保护的重要性:堵转保护是电机驱动中不可或缺的保护措施。
参数设置:堵转保护的电流和时间需要根据功率管和电机功率进行综合评估,不能仅根据产品功能设置。堵转相位保护的重视:堵转相位保护容易被忽略,但同样重要,值得引起重视。通过合理的堵转保护设计,可以有效避免电机和功率管的损坏,确保电机驱动系统的安全运行。
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