bldc原理方波控制_BLDC无刷直流电机的原理及驱动基础

bldc原理⽅波控制_BLDC⽆刷直流电机的原理及驱动基础⽆刷直流电机(BLDC,也称为马达驱动)是电机和控制技术相结合的产品,电调控制电机的运⾏,从电流驱动⾓度来看,⽆刷直流电机可分为正弦波驱动和⽅波驱动。通常,以⽅波驱动的电机称为⽆刷直流电机(BLDC),正弦波驱动的电机则为永磁同步电机(PMSM)。⽆刷直流电机,跟永磁同步电机,基本结构相似,主要区别在于控制器电流的驱动⽅式不同。产⽣相位差120度的正弦三相电,要不断的调整三路、或是六路PWM的占空⽐,这要求较⾼的处理速度。给电机供相位差120度的⽅波,电机运转噪⾳虽⼤⼀些,但电机仍可以基本平稳的运转,⽅波驱动⽅式对处理器的速度要求低了很多。所以⽅波驱动⽅式就⼴泛应⽤开来。
⼀、⽅波控制理论基础
⽅波控制也叫六步控制,在⼀个电周期中,电机只有六种转态,或者说定⼦电流有六种状态(三相桥臂有六种开关状态)。
每⼀种电流状态都可看作合成⼀个⽅向的⽮量⼒矩,六个⽮量有规律地、⼀步接⼀步地转换,⽮量旋转⽅向决定了电机旋转⽅向(顺时针或是逆时针),电机转⼦会跟着同步旋转。
在⽅波控制⾥,主要是对两个量进⾏控制,⼀个是电机转⼦位置对应的开管状态,有Hall时,通过Hall信息获取转⼦位置,⽆传感器时,通过反电动势信息获取转⼦位置,从⽽决定开管状态;第⼆个是PWM占空⽐的控制,通过控制占空⽐的⼤⼩来控制电流⼤⼩,从⽽控制转矩和转速。
⼆、⽅波算法实现步骤
(1)Hall ⽅波控制:
智能操作票>炭材料工程技术1.读取母线电流采样的AD 值,计算母线电流
室外高增益天线2.电流环计算应该给的PWM 占空⽐,控制电流为给定电流⼤⼩
3. 读取hall 状态,根据Hall 状态与三相桥臂开管状态关系数组,得到相应的开管状态,每次hall 状态的跳变沿及为三相桥臂状态切换的时间点(也称为换相点)。
线路模拟器
4. Hall 相邻状态间的扇区为⼀个电周期的六分之⼀,即为60°,⽤定时器可记录60°扇区所⽤的时间,从⽽计算电流频率,从⽽得到电机转速。
5. 以电流环作为内环,速度环作为外环,电机进⾏闭环控制,如Hall ⽅波控制框图。对于Hall ⽅波控制来说,电机启动时,就已经知道电机转⼦位置,直接⽤hall 状态对的⽮量⼒矩去拉电机,就可启动电机,并可直接进闭环控制。
(2)BEMF ⽅波控制:铝合金切削液配方
1.读取母线电流采样的AD 值,计算母线电流。
2.电流环计算应该给的PWM 占空⽐,控制电流为给定电流⼤⼩
3. 保持⼀种开管状态(即保持⼀个⽅向⽮量定位),定位完成,然后按⼀定频率改变开管状态,并按规律提升改变频率。到达切换电频率,然后切换到反电动势模式。
加工助剂acr4. ⽤⼀个较⾼频率定时器中断读取相⽐较器输出状态,若相⽐较器输出电平发⽣翻转,则说明该相反电动势产⽣过零,此时,读定时器D
时基计数值,保存,然后清定时器D,并配置定时器D 的⽐较寄存器0 的⽐较值,开定时器D 开始计时,直到产⽣PWMD0 中断,在中断中改变开关管状态,也就是到过零点延迟30°电⾓度再换相。
5. 以电流环作为内环,速度环作为外环,电机进⾏闭环控制,对于BEMF ⽅波控制来说,电机启动时,是不知道电机转⼦位置,所以需要⽤外同步⽅式启动电机,让定⼦电流按给定⼤⼩和频率拖动电机转⼦跑,然后电机达到切换电频率,就可切换到反电动势模式跑电机,并运⾏速度和电流闭环控制。

本文发布于:2024-09-24 21:24:19,感谢您对本站的认可!

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