BLDC电机基本控制原理

1、无无刷电机的原理和应用刷电机的原理和应用1.BLDC的基本原理1）旋转磁场的产生）旋转磁场的产生l假定电机定子为3相6槽，星型连接。转子为一对极。定子通电形成旋转磁场。三相绕组通电遵循如下规则：l每步三个绕组中一个绕组流入电流，一个绕组流出电流，一个绕组不导通；l六步通电顺序如下：1.A+B- 2.C+B- 3.C+A- 4.B+A- 5.B+C- 6.A+C-六步通电 形成跳跃旋转磁场无无刷电机的原理和应用刷电机的原理和应用1.BLDC的基本原理2）如何实现速度的控制？如何实现速度的控制？l在在BLDCBLDC电机中，力矩正比于电流，速度正比于电机中，力矩正比于电流，速度正比于电压，反电势正

2、比于电机转速，电压，反电势正比于电机转速，l改变定子绕组电压的幅值即能改变电机速度。改变定子绕组电压的幅值即能改变电机速度。PWM控制控制技技l为了使为了使BLDC BLDC 电机速度可变，必须在绕组的电机速度可变，必须在绕组的两端加可变电压。两端加可变电压。l利用利用PWMPWM控制技术，通过控制控制技术，通过控制PWM PWM 信号的不信号的不同占空比，则绕组上平均电压可以被控制，同占空比，则绕组上平均电压可以被控制，从从而控制电机而控制电机转速。转速。l在控制系统中采用在控制系统中采用DSPDSP或单片机时，可利用或单片机时，可利用器件中的器件中的PWMPWM产生模块产生产生模块产生PW

3、MPWM波形。波形。l根据转速要求设定占空比，然后输出根据转速要求设定占空比，然后输出6 6路路PWMPWM信号，加到信号，加到6 6个功率管上个功率管上。无无刷电机的原理和应用刷电机的原理和应用1.BLDC的基本原理3）如何）如何实现换相？实现换相？l1.A+B- 2.C+B- 3.C+A- 4.B+A- 5. B+C- 6.A+C-l必须换相才能实现磁场的旋转，如果根据转子磁极的位置换相，并在换相时满足定子磁势和转子磁势相互垂直的条件，就能取得最大转矩。l要想根据转子磁极的位置换相，换相时就必须知道转子的位置，但并不需要连续的位置信息，只要知道换相点的位置即可。l在BLDC中，一般采用3个

4、开关型霍尔传感器测量转子的位置。由其输出的3位二进制编码去控制逆变器中6个功率管的导通实现换相。HUHVHWMUMVMWBLDC BLDC 控制逻辑图控制逻辑图无无刷电机的原理和应用刷电机的原理和应用1.BLDC的基本原理PWM 模块模块4）如何实现速度的控制？如何实现速度的控制？PWM控制控制技技l当下桥臂的功率管由导通到关断时，当下桥臂的功率管由导通到关断时，上桥臂的功率管延时一段时间再由关上桥臂的功率管延时一段时间再由关断到导通，以防止桥臂直通。断到导通，以防止桥臂直通。l这个延时时间称为这个延时时间称为”死区死区”。l死区可通过编程改变。死区可通过编程改变。无无刷电机的原理和应用刷电机的原理和应用BLDC主程序BLDCBLDC中断控制子程序中断控制子程序 注：n为要积分的数值。无无刷电机的原理和应用刷电机的原理和应用BLDC PIDBLDC PID控制程序控制程序PID控制原理控制原理PID计算公式计算公式A：转速控制就是改变电机两端的电压来控制电机的转速B:当检测到转速低于设定转速时通过增加电机两端的电压，当检测到转速高于设定转速时减少电机电机两端的电压，通过PID控制就可以实现转速的稳定注：开环控制注：开环控制 n： 转速转速 U：电枢电压：电枢电压 I：电枢电流：电枢电流 R：电枢回路电阻：电枢回路电