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高性能低功耗三相BLDC电机控制系统的设计 免费猫

发布时间:2020-02-17 13:05:26 阅读: 来源:污水泵厂家

高性能低功耗三相BLDC电机控制系统的设计

由于为双向电流,每个相位按照每个导通间隔有两个步骤。这是一种镀锡六步换向。例如,换向相序可为AB-AC-BC-BA-CA-CB。每个导电阶段标记一个步骤,任何时候只能由两个绕组导通电流,第三个绕组悬空。未励磁绕组可用作反馈控制,构成无传感器控制算法特征的基础。

为了保持在转子之前的定子内部的磁场,并产生最佳扭矩,必须在精确的转子位置完成从一个扇形区到另一个的过渡。通过每 60 度转向的开关电路获得最大扭矩。所有开关控制算法均包含在MCU中。微控制器可通过MOSFET驱动器控制开关电路。MOSFET驱动器包含适当响应时间(如 维持延迟及上升和下降时间)和驱动能力(包括转换MOSFET/IGBT “开”或“关”状态所需的门驱动电压和电流同步)。

转子位置对于确定电机绕组换向所需的正确力矩非常重要。在精度要求较高的应用中,可使用霍尔传感器或转速计计算转子的位置速度和转矩。在首要考虑成本的应用中,逆电动势 (EMF) 可用于计算位置、速度和转矩。

逆电动势是指永久磁铁在定子绕组中产生的电压。电机转子旋转时会出现这种情况。共有三个可用于控制和反馈信号的主要逆电动势特征。第一,适用于电机速度的逆电动势等级。因此,设计师使用工作电压至少为标准电压的2倍的MOSFET驱动器。第二,逆电动势信号的斜率随速度增加而增加。第三亦即最后者,如图8所示的“交叉事件”中逆电动势信号是对称的。精确检测交叉事件是执行逆电动势算法的关键。逆电动势模拟信号可使用高压运算放大器和模拟数字转换器(广泛应用于最现代的微控制器)按每个混合信号电路转化至MCU。每个至少需要一个ADC。

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