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ML4425用于高速电机的起动问题及解决方案

发布时间:2008/10/27 0:00:00 访问次数:1520

  由于ml4425采用pll换相,因此电机能否成功起动与pll内部元件有很大的关系。如前所述,ml4425的pll换相控制主要由采样器、环路低通滤波器、压控振荡器vco和相位交换机组成。ml4425的vc0敏感的最低输人电压为0.5v,但对于高速电机来说,由于其起动校准时,给vc0输人的电压低于0.5v,因此高速电机不易直接起动,以下将以4对极、rpmmax=30000r/min电机说明。

  对于上述电机,根据前文所述,当电机在vrc=7v时,n=30000r/min。当rvco=80.5kω时,vc0电容cvco、vc0增益kvco和vc0频率fvco分别为

  很显然,对于任何电机,在刚起动校准完后是不可能达到此转速的,即无法使压控振荡器正常起振。因此,对于高速电机来说,若压控振荡器直接接一小电容是无法起动的,必须采用别的方法而使电机正常起动。

  理论上我们可以采用电容切换法使高速电机起动。所谓电容切换法,是指先采用大的vc0电容使高速电机起动,当电机起动完以后再切换至所要求的小的vco电容,以保证电机顺利转到预定最大转速。但实际中发现,采用电容切换法并不成功,因为电容是一种充放电元件,其状态与它的初始状态有关。在切换过程中,两个vc0电容初始状态是不一样的,因此对vc0的冲击较大,使得vco在切换过程中容易失振,导致电机在切换过程中停转。

  根据式(6-39)可知,kvco不仅与cvco有关,而且也与rvco有关。因此,当cvco一定时,vco的增益也与rvco成反比,也即cvco与rvco对vc0来说其实是等效的。因此,既然可通过改变cvco大小而改变电机的最大速度,当然也可以通过改变rvco大小而改变电机的最大速度,两者其实是等效的。

  故可假设可采用电阻切换法使高速电机起动,而所谓电阻切换法,是指先采用大的rvco电容使高速电机起动,当电机起动完以后再切换至所要求小的rvco电阻。由于电阻元仵与初始状态无关,因此这种切换对vco并不会产生过大的冲击。但在实验中,若单独采用“电阻切换法”,电机并不能顺利起动。这是因为切换前后,vco的输出频率变化过大,由式(6-40)可知fvco=因此,ml4425在电路切换前后:

  式中,“2”表示切换后状态,“1”表示切换前状态。

  显然,不管是电容切换法还是电阻切换法,电路切换前后,变化结果都一样,两者均超过vc0响应突变,因此,两种方法都不能使电机正常起动。

  为了解决上述矛盾,

  笔者提供了以下方案,简称瞬时变压电阻切换法,其主要工作原理是切换时,在rvco改变时,同时改变vrc大小,以使接近1。具体实验切换步骤如下:

  1)初设cvco=1.5nf,rvco=320kω。

  2)当vrc=6.5v后,vrc和rvco同时变化。其中,rvco由320kω切换至80.5kω,同时vrc“瞬时切换”至2v的二极管。所谓瞬时切换,是指切换至2v的二极管后,延时j秒(j<1s)后,立即断开,其具体框图如图1 所示。

  图1 电路切换框图

  上述参数设定原因如下:

  1)rvco初始设定为320kω是为了使电机正常起动,小于此值,则ml4425在cvco=1.5nf情况下,电机无法正常起动。

  2)vrc=6.5v才切换,主要是考虑到后级滞环比较器容易触发,不易受杂波干扰。

  3)vrc瞬时切换至2v的稳压管,主要是保证切换前后 接近1,这里.

  4)采用单稳触发器主要是为了在切换的瞬后,系统又田到正常的运行状态。

  欢迎转载,信息来自维库电子市场网(www.dzsc.com)



  由于ml4425采用pll换相,因此电机能否成功起动与pll内部元件有很大的关系。如前所述,ml4425的pll换相控制主要由采样器、环路低通滤波器、压控振荡器vco和相位交换机组成。ml4425的vc0敏感的最低输人电压为0.5v,但对于高速电机来说,由于其起动校准时,给vc0输人的电压低于0.5v,因此高速电机不易直接起动,以下将以4对极、rpmmax=30000r/min电机说明。

  对于上述电机,根据前文所述,当电机在vrc=7v时,n=30000r/min。当rvco=80.5kω时,vc0电容cvco、vc0增益kvco和vc0频率fvco分别为

  很显然,对于任何电机,在刚起动校准完后是不可能达到此转速的,即无法使压控振荡器正常起振。因此,对于高速电机来说,若压控振荡器直接接一小电容是无法起动的,必须采用别的方法而使电机正常起动。

  理论上我们可以采用电容切换法使高速电机起动。所谓电容切换法,是指先采用大的vc0电容使高速电机起动,当电机起动完以后再切换至所要求的小的vco电容,以保证电机顺利转到预定最大转速。但实际中发现,采用电容切换法并不成功,因为电容是一种充放电元件,其状态与它的初始状态有关。在切换过程中,两个vc0电容初始状态是不一样的,因此对vc0的冲击较大,使得vco在切换过程中容易失振,导致电机在切换过程中停转。

  根据式(6-39)可知,kvco不仅与cvco有关,而且也与rvco有关。因此,当cvco一定时,vco的增益也与rvco成反比,也即cvco与rvco对vc0来说其实是等效的。因此,既然可通过改变cvco大小而改变电机的最大速度,当然也可以通过改变rvco大小而改变电机的最大速度,两者其实是等效的。

  故可假设可采用电阻切换法使高速电机起动,而所谓电阻切换法,是指先采用大的rvco电容使高速电机起动,当电机起动完以后再切换至所要求小的rvco电阻。由于电阻元仵与初始状态无关,因此这种切换对vco并不会产生过大的冲击。但在实验中,若单独采用“电阻切换法”,电机并不能顺利起动。这是因为切换前后,vco的输出频率变化过大,由式(6-40)可知fvco=因此,ml4425在电路切换前后:

  式中,“2”表示切换后状态,“1”表示切换前状态。

  显然,不管是电容切换法还是电阻切换法,电路切换前后,变化结果都一样,两者均超过vc0响应突变,因此,两种方法都不能使电机正常起动。

  为了解决上述矛盾,

  笔者提供了以下方案,简称瞬时变压电阻切换法,其主要工作原理是切换时,在rvco改变时,同时改变vrc大小,以使接近1。具体实验切换步骤如下:

  1)初设cvco=1.5nf,rvco=320kω。

  2)当vrc=6.5v后,vrc和rvco同时变化。其中,rvco由320kω切换至80.5kω,同时vrc“瞬时切换”至2v的二极管。所谓瞬时切换,是指切换至2v的二极管后,延时j秒(j<1s)后,立即断开,其具体框图如图1 所示。

  图1 电路切换框图

  上述参数设定原因如下:

  1)rvco初始设定为320kω是为了使电机正常起动,小于此值,则ml4425在cvco=1.5nf情况下,电机无法正常起动。

  2)vrc=6.5v才切换,主要是考虑到后级滞环比较器容易触发,不易受杂波干扰。

  3)vrc瞬时切换至2v的稳压管,主要是保证切换前后 接近1,这里.

  4)采用单稳触发器主要是为了在切换的瞬后,系统又田到正常的运行状态。

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