無刷電機的無感方案控制關鍵點剖析

2021-01-08 電子發燒友
打開APP
無刷電機的無感方案控制關鍵點剖析

佚名 發表於 2017-11-21 10:08:31

無刷無感控制在實際應用中極為廣泛,人們對它的研究也尤為以久,它的控制難點主要有兩點:第一,電機的啟動;第二,轉子位置的檢測。 
對於高壓無感方案來講,除了軟體上的難點之外,硬體設計也不容忽視,如硬體設計稍有不當,會導致整個控制板的幹擾很大,從而加大了整個方案成功的難度。


以下我們主要針對低壓的無感方案進行討論,對於低壓的無感方案來講,市面上的硬體設計都大同小異,檢測轉子的位置的方式也都幾乎都採用反電動勢檢測法。


1、為什麼無感方案電機的啟動如此困難? 
 對於無刷電機來講,電機的運轉是靠電子開關控制換相,那麼想要電機正常高效的運轉,就必須要知道轉子的位置之後,才能正常換相,問題來了,電機沒有傳感器,也沒有轉起來,所以轉子的位置就不得而知了,所以無感的啟動就要自轉啟動,先讓電機以一定的速率自轉,在電機自動的過程中,我們通過檢測反電動勢來得知轉子的位置,從而得到正確的換相的相位。 
電機的自啟動說起來簡單做起來難,本人在調試眾多無感方案的過程中,總結出以下幾點經驗供參考: 
 (1)、首先是自轉,自轉一定要讓電機運轉順暢,不能打抖,同時也不能造成大電流。這是啟動成功的非常關鍵的一步。具體如何達到這個效果,就要各位在調試的過程中調節PWM佔空比以及換相時間的長短了。 
(2)、啟動步數不能太少,也不要過多,一般十來步就夠了,等電機運行十來步後開始檢測反電動勢,當檢測到正確的反電動勢後這時候電機就正常運轉起來了。 
2、如何檢測反電動勢 
 檢測反電動勢的方法有兩種,第一是用單片機內部AD採樣反電動勢信號來進行比較,第二是用比較器直接比較。這兩種方法思路都是一樣,但依個人的經驗來看,用比較器的方案更可靠,性能更好,特別是電機轉速要求非常高時,用AD採樣方法幾乎是行不通的。 
 雖然用比較器方案更有優勢,可為何在市面上用AD採樣的方式也非常常見?這個主要是因為產品成本的問題。用比較器方案做,要不在外部加一個比較器IC,不僅增加成本,同時也增大PCB的布板空間,其二就是找一個內部帶AD的單片機,而這種單片機相對來講通常價格偏高一些。 
下圖為檢測反電動勢的電路參考圖: 
 

這是個AD檢測方案、比較器比較方案通用的電路圖,如果單片機有比較器,那就接到比較器的那個埠,如果沒有,就必須要接到AD口。 
 以比較器方案為例,當電機自轉完成後,打開比較器中斷(比較對象為:中點電壓與懸空相的電壓值),當比較中斷到來時,立即換相,換相後再設置比較器的比較對像,即中點電壓與當前懸空相的電壓值,以等待下一次比較中斷的到來。 

以上控制方式是沒有延時30度的控制方式,在一般的控制系統中,此控制方式可行,特別是做無感大電流大扭力的方案,不延時的控制方式反而會更加穩定,帶載能力會更強。當然這樣做也有弊端,就是效率不如增加30度延時的高。具體用什麼方式來做,就得看實際的產品了。

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容圖片侵權或者其他問題,請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 一種通用型三相無感無刷直流電機控制器設計
    無感無刷電機時,由於不同電機換相頻率和轉動力矩等參數不同,需要設計相應的控制器,成本較高。      關鍵詞:無感無刷電機;換相頻率;轉動力矩;控制器;FT300*基金項目:湖南省教育廳基金(16C0473)、湖南省自然科學基金(2015JJ5025)、電傳動控制與智能裝備湖南省重點實驗室(2016TP1018)資助項目。
  • 無刷直流(BLDC)電機控制解決方案
    無刷直流(BLDC)電機控制解決方案 電子設計 發表於 2019-01-24 08:54:00 無刷直流(BLDC)電機正迅速成為要求高可靠性,高效率和高功率體積比的應用的自然選擇
  • 無刷電機方案設計
    鼎盛合分享無刷直流電機方案。無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成,是一種典型的機電一體化產品。由於無刷直流電動機是以自控式運行的,所以不會像變頻調速下重載啟動的同步電機那樣在轉子上另加啟動繞組,也不會在負載突變時產生振蕩和失步。
  • 無刷電機的變頻器控制原理
    進入21世紀,電機控制技術的進步以及環境保護的需求,促使永磁直流無刷電機控制技術逐漸成熟,無刷電機較有刷電機有更加廣泛的應用,能滿足更多操控性複雜產品的需求,廣泛應用於家電、工業控制,特點是高效率、操控性能優良。
  • 三相無感直流無刷風扇電機驅動IC-AM8931
    產品說明:AM8931是一款三相無感直流無刷風扇電機驅動IC。它能感應到機的反電動勢(BEMF)以確定轉子位置,從而提供持續電流以驅動馬達。轉速可由PWM輸入信號控制。驅動程序包括鎖檢測,熱關機,過電流限制器。
  • dsPIC30F6010的直流無刷電機控制系統
    摘要:基於dsPIC30F6010微處理器設計了無刷直流電動機有位置傳感器法和反電勢過零檢測法的調速系統。根據無刷直流電動機的特點和所用控制晶片的功能,分別提出了有位置傳感器法和無位置傳感器法的控制方案。從試驗測試結果來看,電機啟動穩定快速、正常,運轉良好,具有較寬的調速範圍等,反電動勢過零檢測法補償圖形符合要求。
  • 永磁無刷直流電機生產廠家|1.5KW永磁無刷直流電機的調速方式
    1.5KW永磁無刷直流電機的調速方式永磁直流無刷電機是生活中比較常見的一種電機,永磁直流無刷電機的特點想必大家都比較了解,高效率、恆轉矩、電機保護和調速控制,我們今天主要講永磁無刷直流電機的調速控制方式
  • 微型無刷直流電機的無位置傳感器控制
    >永磁無刷直流電機能夠較好地滿足要求。因為電機體積較小,安裝位置傳感器困難,所以微型無刷直流電機的無位置傳感器控制就顯得尤為必要。無刷直流電機的無位置傳感器控制的難點在於轉子位置信號的檢測,目前國內外研究人員提出了諸多方法,其中反電動勢法最為簡單、可靠,應用範圍最廣泛。普遍採用的控制方案為基於DSP的控制和基於專用集成電路的控制等,但是其價格高、體積大,不利於用在微型電機控制器中。
  • 松田智能控制無刷電機生產項目
    松田智能控制無刷電機生產項目 2020/07/29 07:44 來源:溫州日報甌網 編輯:遊歷 瀏覽:1911
  • 無傳感器無刷直流電機控制原理
    無傳感器無刷直流電機控制原理目前常用的無刷直流電機控制方法可分為開環控制、轉速負反饋控制和電壓負反饋加電流正反饋控制等3 類。其中開環控制方式適合於轉速精度要求不高的場合,轉速負反饋方式適合於機械特性要求比較硬、轉速精度比較高的場合,而電壓負反饋電流正反饋方式則應用於動態性能要求比較高的場合。對於航模用的無刷直流電機,轉速精度要求並不很高,使用開環控制方式就可滿足要求。
  • 基於無刷直流電機的驅動及各種控制系統實現
    基於dsPIC30F3010實現無刷直流電機的無傳感器控制本文給出一種基於反電動勢過零點檢測法控制無刷直流電機的實現方法,該方法所需硬體簡單。軟體功能強大。基於TMS320F2812無刷直流電機控制系統設計以TMS320F2812為核心的全數字電機控制系統極大地簡化了硬體設計,提高了系統的可靠性,降低了成本,並對無刷直流電機的普及應用具有良好的前景。為此,提出了一種基於TMS320F2812的全數字永磁無刷直流電機控制方案。
  • AVG小車的無刷電機快速堵轉保護方案的介紹
    打開APP AVG小車的無刷電機快速堵轉保護方案的介紹 Honlite電機 發表於 2020-11-30 09:29:48 直流無刷電機就是指無炭刷和電機轉子(或集電環)並選用直流穩壓電源驅動器的電動機,一般由電機行為主體和內部集成化控制器構成,是一種典型性的機電一體化商品,其具備傳統式直流無刷電機的優勢,另外又取消了電機碳刷、電滑環構造,不造成火苗,工作中靠譜,長壽命,被廣泛運用於轎車、專用工具、工業控制系統及其航天航空等行業,在AGV小轎車操縱上也充分發揮出很大優點。
  • 無刷直流電機詳解
    這是因為有專門電路來控制直流電機來控制各線圈電流的流動方向,這個換向電路的主要部件是場效應電晶體,可以理解為開關,這個開關的開合是由單片機來控制的,所以無刷直流電機既能用直流電,又不用電刷,這一過程稱為電子換向。
  • 基於SVM的永磁無刷直流電機無位置傳感器控制
    孫希鳳,秦斌,王欣(湖南工業大學,湖南 株洲 412000)本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201912/408672.htm  摘 要:由於傳統帶位置傳感器直流電機容易受到外界的影響、體積較大且電機運行時電刷與換向器摩擦造成損耗會減少電機壽命,為了減小位置傳感器對電機的影響,針對永磁無刷直流電機的位置檢測問題,提出了基於支持向量機的永磁無刷直流電機無位置傳感器控制方法
  • 多種控制方式的直流無刷電機(BLDC)汽車冷卻風扇方案
    因此發動機冷卻系統在此起到了保障發動機正常工作的左右,而在發動機冷卻系統中,最重要的就是冷卻風扇(Cooling Fan)的控制技術。B0cesmc應用在發動機冷卻上的風扇控制方案,需要做到高可靠性,高效率,低噪音。B0cesmc所以,我們採用BEMF控制方式來實現冷卻風扇的控制方案。
  • 關於直流無刷電機的介紹和應用
    近年來,我國中小型電機和微特電機行業發展迅速,其中無刷直流電機以其高效低噪等特點逐漸取代有刷電機,成為行業應用的一顆新星。這一點,在中國領先的外包服務平臺快包上有著較為突出的體現。據悉,在快包100+的電機控制任務中,無刷電機以78%的佔比幾近壟斷了平臺電機控制任務需求。
  • MCP8063三相正弦無傳感器無刷電機工業控制驅動方案
    打開APP MCP8063三相正弦無傳感器無刷電機工業控制驅動方案 Microchip 發表於 2017-08-04 16:26:31
  • 無刷直流風扇電機180°正弦波控制
    目前的變頻風扇一般採用無刷直流電機,因其無勵磁繞組、無換向器、無電刷、無滑環,結構比一般傳統的交、直流電動機簡單,運行可靠,維護簡單。
  • 一種消除無刷直流電機換相死區的方案設計
    湖南工業大學,湖南 株洲 412007)  摘  要:為避免無刷直流電機在換相時因上下橋臂直通而造成電源和開關器件損壞,設計了一種消除換相死區的方案。  關鍵詞:無刷直流電機;直通;換相;死區本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202001/409334.htm  0 引言  無刷直流電機在做換相時,其橋臂上電力電子開關器件的導通狀況往往不是十分理想。
  • 四軸飛行器直流無刷電機驅動:反電勢過零檢測及程序
    下面這篇文章針對四軸飛行器無位置傳感器無刷直流電機的驅動控制,設計開發了三相六臂全橋驅動電路及控制程序。由於在四軸飛行器中的要求無刷直流電機控制器要求體積小、重量輕、高效可靠,因而採用無位置傳感器的無刷直流電機。本文採用的是朗宇X2212 kv980無刷直流電機。無刷直流電機驅動控制系統包括驅動電路和系統程序控制兩部分。