ZHCADY5A April 2024 – May 2024 DRV8214 , DRV8234
2 紋波計數 ? 概念
紋波計數的工作原理是檢測 BDC 電機的電樞繞組換向過程中出現的電流紋波。換向是 BDC 電機繞組內的電流反向過程，旨在確保電機扭矩在電機運行期間保持在同一方向。與換向器配合使用的接觸電刷會導致電機繞組發生瞬時短路，這些短路會在觀察到的電機電流波形中表現為紋波。每次換向對應一個紋波。因此，計算電機旋轉一周內的紋波數量有助于估算電機相對于初始位置的位置。
圖 2-1 具有 2 個電刷和 3 個換向器的直流電機結構測量單位時間內的紋波可提供紋波速度（或紋波頻率）ωR（以 Hz 為單位）。若要轉換為 rad/s，請使用以下公式：
方程式 1.
知道換向片和電刷的數量后，即可通過將紋波頻率除以每轉紋波數來計算電機轉速 ωM。每轉波紋數 NR 的計算方法是取電刷數 (NB) 和換向片數 (NC) 的最小公倍數 (LCM)。
方程式 2.
因此，電機轉速的計算公式如下：
方程式 3.
方程式 4.
請注意，可以使用在線 LCM 計算器輕松計算 LCM。
例如，從圖 2-1 中，我們看到 NB=2，NC=3。因此，NR = LCM(2,3) = 6。這一數值可以通過邏輯得到驗證，因為每個電刷在每轉中使每對換向片短路一次。有 2 個電刷和 3 個換向器會導致每轉發生 6 次短路。因此，每轉有 6 個紋波。圖 2-2 顯示了 100% 占空比穩態運行期間的電流波形示例。
圖 2-2 存在紋波的有刷直流電機電流波形