BLDC電機(jī)控制算法

BLDC電機(jī)控制算法BLDC電機(jī)控制算法無(wú)刷電機(jī)屬于自換流型(自我方向轉(zhuǎn)換)，因此控制起來(lái)更加復(fù)雜。BLDC要求，即對(duì)于轉(zhuǎn)子速度/PWMBLDCPWM6PWMPWM為了感應(yīng)轉(zhuǎn)子位置，BLDC電機(jī)采用霍爾效應(yīng)傳感器來(lái)提供絕對(duì)定位感應(yīng)。這就導(dǎo)致了更多線的BLDCBLDC空載時(shí)間的插入和補(bǔ)充BLDCPWMBLDCBLDCACPC控制算法BLDCPWM并要求一個(gè)微控制器來(lái)提供起動(dòng)和控制功能。控制算法必須提供下列三項(xiàng)功能：PWM用于對(duì)電機(jī)進(jìn)整流換向的機(jī)制利用反電動(dòng)勢(shì)或霍爾傳感器來(lái)預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)子位置的方法PWM整流換向時(shí)，BLDCBLDC機(jī)中，MCUBLDC電機(jī)的梯形整流換向?qū)τ谥绷鳠o(wú)刷電機(jī)的最簡(jiǎn)單的方法之一是采用所謂的梯形整流換向。圖1：用于BLDC電機(jī)的梯形控制器的簡(jiǎn)化框圖斷開。6060（整流換向），9030圖2：梯形控制：驅(qū)動(dòng)波形和整流處的轉(zhuǎn)矩因此每個(gè)繞組的電流波型為梯形，從零開始到正電流再到零然后再到負(fù)電流。6旋轉(zhuǎn)。的反電動(dòng)勢(shì)傳感器可以用來(lái)取得相同的結(jié)果。問(wèn)題。BDLC電機(jī)的正弦整流換向機(jī)（帶有一個(gè)正統(tǒng)波反電動(dòng)勢(shì)）中所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩由下列等式來(lái)定義：轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)矩=Kt[IR

Sin(?)+IS

Sin(?+120)+IT

Sin(?+240)]其中?為轉(zhuǎn)軸的電角度KtI、I和I為相位電流。R S T如果相位電流是正弦的:I

=ISin?;

=ISin(+120?);

=ISin(+240?)將得到

R 0 S 0 T 0轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)矩=*Kt(一個(gè)獨(dú)立于轉(zhuǎn)軸角度的常數(shù))正交的方向，并具有不變量。這就消除了與北形轉(zhuǎn)向相關(guān)的轉(zhuǎn)矩紋波和轉(zhuǎn)向脈沖。求從編碼器或相似器件發(fā)出角反饋。圖3：BLDC電機(jī)正弦波控制器的簡(jiǎn)化框圖由于繞組電流必須結(jié)合產(chǎn)生一個(gè)平穩(wěn)的常量轉(zhuǎn)子電流空間矢量，而且定子繞組的每個(gè)定位相距120120120轉(zhuǎn)動(dòng)定子電流空間矢量。P-IP-IPWM120以穩(wěn)定并以所需的方向定位。P-I引起與正交方向產(chǎn)生位移。效率降低。90返回頁(yè)首AC電機(jī)控制算法AC電機(jī)控制算法標(biāo)量控制標(biāo)量控制（或V/Hz控制）是一個(gè)控制指令電機(jī)速度的簡(jiǎn)單方法為了控制電機(jī)，三相電源只有在振幅和頻率上變化。矢量控制或磁場(chǎng)定向控制基于標(biāo)量的控制中，兩個(gè)磁場(chǎng)間的角度顯著變化。ACDCACDCDCIF

與由電樞電流IF

所產(chǎn)生的電樞磁通ΦA(chǔ)

正交。這些磁場(chǎng)都經(jīng)過(guò)去耦并且相互間很穩(wěn)定。因此，當(dāng)電樞電流受控以控制轉(zhuǎn)矩時(shí)，磁場(chǎng)能量仍保持不受影響，并實(shí)現(xiàn)了更快的瞬態(tài)響應(yīng)。AC（FOC）DCDCAC。其目標(biāo)的獨(dú)立的控制轉(zhuǎn)矩和磁通。磁場(chǎng)定向控制（FOC）有兩種方法：直接FOC:轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的方向(Rotorfluxangle)是通過(guò)磁通觀測(cè)器直接計(jì)算得到的間接FOC:轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的方向(Rotorfluxangle)是通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子速度和滑差(slip)的估算或測(cè)量而間接獲得的。（AC的知識(shí)，通過(guò)高級(jí)算法來(lái)計(jì)算。然而從實(shí)現(xiàn)的角度看，對(duì)于計(jì)算資源的需求是至關(guān)重要的。響應(yīng)和穩(wěn)定性。AC電機(jī)的矢量控制：深入了解ClarkParkClarkPark到轉(zhuǎn)子的電壓，以使動(dòng)態(tài)變化負(fù)載下的轉(zhuǎn)矩最大化。Clark轉(zhuǎn)換：Clark數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換將一個(gè)三相系統(tǒng)修改成兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)：其中Ia

I正交基準(zhǔn)面的組成部分，Ib

是不重要的homoplanar部分圖4：三相轉(zhuǎn)子電流與轉(zhuǎn)動(dòng)參考系的關(guān)系Park轉(zhuǎn)換：Park數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換將雙向靜態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)矢量α,βClarked,qθAC電機(jī)的磁場(chǎng)定向矢量控制的基本結(jié)構(gòu)圖2顯示了AC電機(jī)磁場(chǎng)定向矢量控制的基本結(jié)構(gòu)。ClarkeIA,IBICII。這兩個(gè)在固IsdIsq，成為Parkd,qIsd,Isqθ2PI表1：電動(dòng)機(jī)標(biāo)量控制和矢量控制的比較：控制參數(shù)V/Hz控制矢量控制無(wú)傳感器矢量控制速度調(diào)節(jié)1%%%轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)Poor+/-2%+/-5%電機(jī)模型不要求要求要求精確的模型MCU處理功率 低 高 高+DSPAC,PM-AC或者BLDCBLDC電機(jī)的矢量控制BLDCFOC95%，并且對(duì)電機(jī)在高速時(shí)也十分有效率。返回頁(yè)首步進(jìn)電機(jī)控制算法步進(jìn)電機(jī)控制算法步進(jìn)電機(jī)控制3單相全步進(jìn)驅(qū)動(dòng)：(BAAB這一順序被稱為單相全步進(jìn)模式，或者波驅(qū)動(dòng)模式。在任何一個(gè)時(shí)間，只有一相加電。雙相全步進(jìn)驅(qū)動(dòng)：模式是兩極電機(jī)的常態(tài)驅(qū)動(dòng)順序，可輸出的扭矩最大。3半步進(jìn)模式：以上3種模式均可用于反方向轉(zhuǎn)動(dòng)(逆時(shí)針?lè)较?，如果順序相反則不行。通常，步進(jìn)電機(jī)具有多極，以便減小步距角，但是，繞組的數(shù)量和驅(qū)動(dòng)順序是不變的。返回頁(yè)首通用DC電機(jī)控制算法通用DC電機(jī)控制算法21.相角控制斬波控制相角控制TRIAC制是非常經(jīng)濟(jì)的解決方案，但是，效率不太高