BLDC电机驱动的换向

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参考设计

这讲主要讲BLDC电机系统控制的第二个问题——换向下面是一个三相简易BLDC示意图对于BLDC系统的控制我们讲过需要得到转子的位置信息可以通过传感器或位置传感器方式得到转子位置根据转子位置确定定子磁场输出假设转子磁场方向与A向平行希望转子顺时针输出可以导通C向逆时针导通 B向假设按顺时针运动我们要导通C项当转子转到C项时我们需要导通B项到B导通A 以此类推电极就这样控制下面是BLDC梯形波控制四极相序图梯形波控制也叫做 6步控制即从0到360度周期里每隔60度需要换一次向所以说一个周期需要换6次向这就是6步控制如图所示当转子位置在此时若希望顺时针则给UV项通电从U+到V-以此类推不断导通其中两项第三项悬空第一是控制简单主需要导通两项第二就是第三项可以用来检测反电势进行无位置传感器控制下面是T形波BLDC 相电压相电流及转矩模型相电流在每个换向点产生电流脉动脉动导致输出转矩产生脉动转矩脉动导致系统不够平滑噪声也会更大些如果我们希望得到若想得到平滑输出转矩该怎么做呢下面介绍正弦波控制方式正弦波控制方式输出平滑转矩那正弦波控制是向与向之间电压波形为正弦波它的电流波形也是正弦波最后输出的是平滑转矩怎样产生向与向之间的正弦波可以通过向与地之间的马鞍波波形来构造正弦波那这个马鞍波是怎么构造的可通过PWM 去模拟马鞍波实际上可通过对MCU输出的PWM波形进行一阶低通滤波然后用示波器观察输出波形那就是马鞍波下面是正弦波控制的电压电流转矩的波形它相电压对地波形实际上是马鞍波我们已经知道马鞍波之间电压差为正弦波由于相电流正弦输出转矩是一个平滑的转矩对于简单无位置传感器正弦控制系统一样是在一个周期内至少检测一次过零点即通过检测反电势得到过零点因为此时反电势检测是不能使向工作会导致电流畸变电流会变成0 会导致电流谐波以及效率下降下面对这两种控制方式对比对于T形波也就是6步控制来说因为它始终是导通两向第三向关闭所以对运算能力要求低对于正弦波因导通三向则要求比较高第二 T形波有电流脉动最后有转矩输出脉动系统不够平稳正弦波它是一个非常平稳的转矩输出同时效率高最后T形波可以在更高转速工作比如现在超高速吸尘器它可以到10多万转而正弦波很难做到因为受PWM频率的限制

课程介绍共计5课时，22分35秒

深入理解无刷直流电机（BLDC）原理以及控制

无刷直流电机 BLDC

本视频从无刷直流电机的基础详细讲述了无刷直流电机的结构以及实现驱动的基本要求。你会了解为什么要选择无刷直流电机，以及对电机换向控制的深入探讨，最后介绍了TI的典型直流无刷电机的驱动芯片。

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