ML4425用于高速電機的起動問題及解決方案
發(fā)布時間:2008/10/27 0:00:00 訪問次數(shù):1535
由于ml4425采用pll換相,因此電機能否成功起動與pll內(nèi)部元件有很大的關(guān)系。如前所述,ml4425的pll換相控制主要由采樣器、環(huán)路低通濾波器、壓控振蕩器vco和相位交換機組成。ml4425的vc0敏感的最低輸人電壓為0.5v,但對于高速電機來說,由于其起動校準(zhǔn)時,給vc0輸人的電壓低于0.5v,因此高速電機不易直接起動,以下將以4對極、rpmmax=30000r/min電機說明。
對于上述電機,根據(jù)前文所述,當(dāng)電機在vrc=7v時,n=30000r/min。當(dāng)rvco=80.5kω時,vc0電容cvco、vc0增益kvco和vc0頻率fvco分別為
很顯然,對于任何電機,在剛起動校準(zhǔn)完后是不可能達(dá)到此轉(zhuǎn)速的,即無法使壓控振蕩器正常起振。因此,對于高速電機來說,若壓控振蕩器直接接一小電容是無法起動的,必須采用別的方法而使電機正常起動。
理論上我們可以采用電容切換法使高速電機起動。所謂電容切換法,是指先采用大的vc0電容使高速電機起動,當(dāng)電機起動完以后再切換至所要求的小的vco電容,以保證電機順利轉(zhuǎn)到預(yù)定最大轉(zhuǎn)速。但實際中發(fā)現(xiàn),采用電容切換法并不成功,因為電容是一種充放電元件,其狀態(tài)與它的初始狀態(tài)有關(guān)。在切換過程中,兩個vc0電容初始狀態(tài)是不一樣的,因此對vc0的沖擊較大,使得vco在切換過程中容易失振,導(dǎo)致電機在切換過程中停轉(zhuǎn)。
根據(jù)式(6-39)可知,kvco不僅與cvco有關(guān),而且也與rvco有關(guān)。因此,當(dāng)cvco一定時,vco的增益也與rvco成反比,也即cvco與rvco對vc0來說其實是等效的。因此,既然可通過改變cvco大小而改變電機的最大速度,當(dāng)然也可以通過改變rvco大小而改變電機的最大速度,兩者其實是等效的。
故可假設(shè)可采用電阻切換法使高速電機起動,而所謂電阻切換法,是指先采用大的rvco電容使高速電機起動,當(dāng)電機起動完以后再切換至所要求小的rvco電阻。由于電阻元仵與初始狀態(tài)無關(guān),因此這種切換對vco并不會產(chǎn)生過大的沖擊。但在實驗中,若單獨采用“電阻切換法”,電機并不能順利起動。這是因為切換前后,vco的輸出頻率變化過大,由式(6-40)可知fvco=因此,ml4425在電路切換前后:
式中,“2”表示切換后狀態(tài),“1”表示切換前狀態(tài)。
顯然,不管是電容切換法還是電阻切換法,電路切換前后,變化結(jié)果都一樣,兩者均超過vc0響應(yīng)突變,因此,兩種方法都不能使電機正常起動。
為了解決上述矛盾,
筆者提供了以下方案,簡稱瞬時變壓電阻切換法,其主要工作原理是切換時,在rvco改變時,同時改變vrc大小,以使接近1。具體實驗切換步驟如下:
1)初設(shè)cvco=1.5nf,rvco=320kω。
2)當(dāng)vrc=6.5v后,vrc和rvco同時變化。其中,rvco由320kω切換至80.5kω,同時vrc“瞬時切換”至2v的二極管。所謂瞬時切換,是指切換至2v的二極管后,延時j秒(j<1s)后,立即斷開,其具體框圖如圖1 所示。
圖1 電路切換框圖
上述參數(shù)設(shè)定原因如下:
1)rvco初始設(shè)定為320kω是為了使電機正常起動,小于此值,則ml4425在cvco=1.5nf情況下,電機無法正常起動。
2)vrc=6.5v才切換,主要是考慮到后級滯環(huán)比較器容易觸發(fā),不易受雜波干擾。
3)vrc瞬時切換至2v的穩(wěn)壓管,主要是保證切換前后 接近1,這里.
4)采用單穩(wěn)觸發(fā)器主要是為了在切換的瞬后,系統(tǒng)又田到正常的運行狀態(tài)。
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來自維庫電子市場網(wǎng)(www.dzsc.com)
由于ml4425采用pll換相,因此電機能否成功起動與pll內(nèi)部元件有很大的關(guān)系。如前所述,ml4425的pll換相控制主要由采樣器、環(huán)路低通濾波器、壓控振蕩器vco和相位交換機組成。ml4425的vc0敏感的最低輸人電壓為0.5v,但對于高速電機來說,由于其起動校準(zhǔn)時,給vc0輸人的電壓低于0.5v,因此高速電機不易直接起動,以下將以4對極、rpmmax=30000r/min電機說明。
對于上述電機,根據(jù)前文所述,當(dāng)電機在vrc=7v時,n=30000r/min。當(dāng)rvco=80.5kω時,vc0電容cvco、vc0增益kvco和vc0頻率fvco分別為
很顯然,對于任何電機,在剛起動校準(zhǔn)完后是不可能達(dá)到此轉(zhuǎn)速的,即無法使壓控振蕩器正常起振。因此,對于高速電機來說,若壓控振蕩器直接接一小電容是無法起動的,必須采用別的方法而使電機正常起動。
理論上我們可以采用電容切換法使高速電機起動。所謂電容切換法,是指先采用大的vc0電容使高速電機起動,當(dāng)電機起動完以后再切換至所要求的小的vco電容,以保證電機順利轉(zhuǎn)到預(yù)定最大轉(zhuǎn)速。但實際中發(fā)現(xiàn),采用電容切換法并不成功,因為電容是一種充放電元件,其狀態(tài)與它的初始狀態(tài)有關(guān)。在切換過程中,兩個vc0電容初始狀態(tài)是不一樣的,因此對vc0的沖擊較大,使得vco在切換過程中容易失振,導(dǎo)致電機在切換過程中停轉(zhuǎn)。
根據(jù)式(6-39)可知,kvco不僅與cvco有關(guān),而且也與rvco有關(guān)。因此,當(dāng)cvco一定時,vco的增益也與rvco成反比,也即cvco與rvco對vc0來說其實是等效的。因此,既然可通過改變cvco大小而改變電機的最大速度,當(dāng)然也可以通過改變rvco大小而改變電機的最大速度,兩者其實是等效的。
故可假設(shè)可采用電阻切換法使高速電機起動,而所謂電阻切換法,是指先采用大的rvco電容使高速電機起動,當(dāng)電機起動完以后再切換至所要求小的rvco電阻。由于電阻元仵與初始狀態(tài)無關(guān),因此這種切換對vco并不會產(chǎn)生過大的沖擊。但在實驗中,若單獨采用“電阻切換法”,電機并不能順利起動。這是因為切換前后,vco的輸出頻率變化過大,由式(6-40)可知fvco=因此,ml4425在電路切換前后:
式中,“2”表示切換后狀態(tài),“1”表示切換前狀態(tài)。
顯然,不管是電容切換法還是電阻切換法,電路切換前后,變化結(jié)果都一樣,兩者均超過vc0響應(yīng)突變,因此,兩種方法都不能使電機正常起動。
為了解決上述矛盾,
筆者提供了以下方案,簡稱瞬時變壓電阻切換法,其主要工作原理是切換時,在rvco改變時,同時改變vrc大小,以使接近1。具體實驗切換步驟如下:
1)初設(shè)cvco=1.5nf,rvco=320kω。
2)當(dāng)vrc=6.5v后,vrc和rvco同時變化。其中,rvco由320kω切換至80.5kω,同時vrc“瞬時切換”至2v的二極管。所謂瞬時切換,是指切換至2v的二極管后,延時j秒(j<1s)后,立即斷開,其具體框圖如圖1 所示。
圖1 電路切換框圖
上述參數(shù)設(shè)定原因如下:
1)rvco初始設(shè)定為320kω是為了使電機正常起動,小于此值,則ml4425在cvco=1.5nf情況下,電機無法正常起動。
2)vrc=6.5v才切換,主要是考慮到后級滯環(huán)比較器容易觸發(fā),不易受雜波干擾。
3)vrc瞬時切換至2v的穩(wěn)壓管,主要是保證切換前后 接近1,這里.
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