無刷電機控制基本原理


 

      無刷直流電機與一般直流電機不同,結構上,無刷電機和有刷電機有相似之處,也有轉子和定

子,只不過和有刷電機的結構相反;有刷電機的轉子是線圈繞組,和動力輸出軸相連,定子是永磁

磁鋼;無刷電機的轉子是永磁磁鋼,連同外殼一起和輸出軸相連,定子是繞組線圈,去掉了有刷電

機用來交替變換電磁場的換向電刷,故稱之為無刷電機(Brushless motor)。

 

六步時序換相

        無刷電機內部線圈簡化為3個繞組,其實是多個,你可以理解為A繞組為多個並聯,B、C繞組

同樣為多組並聯,簡化圖如下:

                              

  

      要想讓BLDC轉起來,必須給繞組按時序通電,使其產生旋轉磁場來和轉子上的永久磁場依次排

斥吸引,就帶動轉子上的軸旋轉起來。

     一般按6步時序控制,AC、AB、CB、CA、BA、BC,即第1步先從A流到C,B不通,第2步從A

流到B,C不通,依次控制電流方向,電機就旋轉起來了。

    如果反過來按BC、BA、CA、CB、AB、AC 依次控制電流方向,電機就按相反方向旋轉。

 

控制電路簡圖:

      

 

     從上圖看出,控制第1步AC時,打開Q1、Q4,其它開關管關閉。這樣電流從DC+流過Q1,再流過

A、C繞組,經Q4到DC-  , 這樣就完成第1步電流流向控制,其它步電流控制類似。

      無刷電機六步換向中,上橋臂負責產生PWM波,而下橋臂則只需產生高電平和低電平即可。無需

產生PWM波。PWM波的占空比越大平均電流越大。

       霍爾傳感器的具有兩大作用,給控制器內的驅動電路提供位置信號正反轉信號

      通過位置傳感器給MCU信號后,MCU進行計算速度、位置,進行邏輯控制。

 

      補充下,上圖只是示意說明圖,實際上如果Q1-Q6都選用N管的話還需要在MCU和Q1、Q2、Q3之

間加升壓驅動才行。

 


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