⽆刷⽆感直流电机⽅波驱动多⽤六步换相法,现就六步换相法中的难点做些分析
⼀. 启动
⽆刷⽆感直流电机多通过反电势来判断转⼦位置,但在电机转速为零或很低的情况下,检测不到反电势,必须让电机加速到⼀定速度才可以通过反电动势检测转⼦位置。通常⽤三段式启动法,包括三个步骤:预定位、加速、切换。升频
预定位:刚开始的时候转⼦位置是未知的,⽽启动前需要准确知道转⼦位置,因此给电机任意⼆相通电,把电机转⼦固定到⼀个已知位置。例如先给AB通电,再给BC通电,给⼆相通电⽐起给⼀相通电的好处是,避免了转⼦正好与通电相成90度⽽不能把转⼦拉到预定位置。
加速:加速的⽅法有恒频升压法、恒压升频法、升压升频法。常⽤的⽅法是恒频升压法:通过不断改变占空⽐和换相时间来使转⼦加速 切换:转速达到⼀定值,可以检测到反电动势的时候,就可以通过切换到正常运⾏状态,选择切换的⽅法通常有:
1. 可以检测到电机转速,达到预定转速切换;
2. 设定⼀个加速时间,超过加速时间后切换;
3. 检测到⼀定次数的反电动势后切换。
⼆. 换相时间
换相时间影响到电机的效率,理论上的最佳换相时间是检测到过零点后30度电⾓度,但过零点后30度电⾓度准确时间是多长却是难以知道的,只能通过前⼏次换相时间来进⾏推断,推断总会有误差,且程序的执⾏也是需要时间,因此最佳换相时间算法成了⼀个关注点。在⼀些算法中,选择检测到过零点后⽴即换相,在⾼速的情况下电机效率损失很⼩。
三. 闭环控制执⾏时间
⼤多数的应⽤下⽤开环控制就⾜以应付,如⽆⼈机,然⽽需要精确速度控制的情况下,需要加⼊PID闭环控制,常⽤的有转速单闭环控制、转速电流双闭环控制,在双闭环控制中,通常内环运⾏频率⾼于外环运⾏频率。