無傳感器直流無刷電機控制操作方法教程
來源：深圳市鑫海文科技有限公司|發布時間：2020-03-13 16:34
就像手機已成為我們日常生活中不可或缺的一部分一樣，無論我們走到哪里，電動機都會陪伴我們。日常能接觸到的洗衣機、榨汁機、風扇、電熱水器等電器都有無刷電動機的存在。電動車每天消耗的能量占很大的比例，因此當電機的效率越高時，就能節省更多的能量。由于它們存在于許多產品中并執行許多不同的功能，因此能夠精確地控制無刷電機是非常重要的任務。
鑫海文為任何類型的電動機系統提供電動機控制解決方案。特別是鑫海文公司生產的無刷電機驅動方案使電機可以進行數字控制，從而為電機控制系統帶來精確的控制和效率。鑫海你公司產品具有創新的功能和優惠的價格，可滿足無傳感器無刷直流系統的需求。最受歡迎的電機類型之一是無刷直流電機（BLDC）。無刷電機的主要特點是它沒有電刷！在BLDC內部是一個永久磁鐵，該永久磁鐵附著在旋轉的軸或轉子上。無刷電機具有三組圍繞轉子定位的線圈。
但是，當轉子與通電線圈產生的磁場對準時，旋轉動作停止。為了使轉子保持運動，線圈以一種特定的順序通電，彼此之間異相120°。這就是使無刷電機成為“三相電機”的原因。參見圖1。
線圈通電和斷電以保持轉子旋轉的過程稱為換向。使無刷電機成為如此吸引人的電動機的原因在于，換向以電氣方式進行，而轉子和線圈之間沒有任何機械相互作用。這使得無刷電機非常可靠，同時制造成本相對較低。控制無刷電動機的挑戰在于知道何時進行換向，因為換向必須在旋轉過程中的精確點發生，以使電動機具有最大的扭矩和平穩的運行。大多數無刷電機系統使用霍爾效應傳感器來檢測軸的旋轉位置以及換向時間。這會在布線和傳感器方面帶來更多成本，并帶來另一個故障點。更先進的系統是通過感測由電動機旋轉產生的反電動勢（反電動勢）來完全消除傳感器，并根據電動機的反電動勢計算何時進行換向。諸如dsPIC DSC之類的數字信號控制器極大地簡化了這種“無傳感器”電機控制系統的實現。
注意，總是有一個線圈（或相）不被驅動嗎？在此階段，將看到電動機的反電動勢，因為它沒有被驅動。通過感測此相上的電壓，可以重建該相的反電動勢波形。借助仔細的定時，可以針對電動機的每個相位進行此操作，從而可以重建所有三個反電動勢信號。由于換向時間基于電機的反電動勢，因此可以從重構的反電動勢波形中找到換向時間，從而無需傳感器。許多供應商提供的許多應用筆記中都提供了有關對反電動勢進行采樣，重建反電動勢波形以及檢測何時應進行換相的詳細信息。使用過零方法來檢測何時進行換向，并且還對采樣的反電動勢波形使用了數字濾波器以減少由電動機驅動器開關引起的噪聲。其他供應商在其應用筆記中使用類似的方法來實現無傳感器無刷電機控制。
盡管應用筆記和示例軟件在解釋無傳感器無刷電機系統的工作原理方面非常有用，但現實世界是一個更好的老師。旋轉真實的電動機并在真實的數字信號控制器上執行軟件可以快速說明許多概念，這些概念可能僅通過閱讀應用筆記便容易被誤解。為了解決這個問題，有許多可用的無傳感器無刷電機開發板。
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