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基于XC866的PWM直流無刷電機(jī)的正弦波控制

作者: 時(shí)間:2010-09-26 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


其中Ux、Uy、Uz為端線電壓,Ua、Ub、Uc為相電壓,可見相電壓相位差為120度。Ux、Uy、Uz與Ua、Ub、Uc的關(guān)系如下:



合并后,Ux,Uy,Uz如下:





可見采用開關(guān)損耗最小正弦時(shí),Ux,Uy,Uz相位差120度,且為分段函數(shù)形式,并非正弦電壓,而相電壓Ua、Ub、Uc仍然為正弦電壓。且在120度區(qū)內(nèi)端線電壓為0,即對(duì)應(yīng)的開關(guān)管常開或常關(guān)。因此與三相正弦相比,開關(guān)損耗減少1/3。

通過Ux,Uy,Uz的相位以及幅值即可以Ux,Uy,Uz,實(shí)現(xiàn)電流的目的。

無刷電機(jī)簡(jiǎn)易正弦波控制的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。工作原理如下:霍爾輸入信號(hào)經(jīng)過自動(dòng)濾波及采樣處理,得到可靠的換相信號(hào),此信息可被用作估算轉(zhuǎn)子角度以及轉(zhuǎn)速。速度PI調(diào)解器根據(jù)給定轉(zhuǎn)速值以及反饋轉(zhuǎn)速值計(jì)算正弦的Modulation的大小。位置估算單元利用轉(zhuǎn)速以及換相信息估算轉(zhuǎn)子位置角Angle。通過超前角調(diào)整單元,補(bǔ)償超前角Δ,得到Angle。SPWM單元利用Modulation 以及Angle信息生成開關(guān)損耗最小SPWM,輸出到逆變單元。以下內(nèi)容介紹了各單元原理及實(shí)現(xiàn)。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/162826.htm


圖4 系統(tǒng)框圖

開關(guān)損耗最小正弦PWM的生成

由于Ux,Uy,Uz相位相差120度,因此以Ux為例進(jìn)行分析。



Ux為分段函數(shù),為正弦函數(shù)且以對(duì)稱。僅需實(shí)現(xiàn)其中一段,另一段對(duì)稱處理即可。

的實(shí)現(xiàn):



因此僅需要利用0-120度的正弦表即可以實(shí)現(xiàn),即,其中M為幅值。Uy,Uz的實(shí)現(xiàn)與Ux相似,相位差為120°。

通過控制M和x即可控制電機(jī)相電壓的幅值及相位。

開關(guān)損耗最小正弦PWM控制與霍爾位置傳感器的關(guān)系

通常無刷電機(jī)采用霍爾傳感器定位轉(zhuǎn)子位置,由于傳統(tǒng)控制方式為方波控制,因此3個(gè)霍爾傳感器即可滿足要求?;魻杺鞲衅鞯奈恢门c轉(zhuǎn)子反電勢(shì)之間的關(guān)系見圖5,即霍爾傳感器安裝于反電勢(shì)為30°、90°、150°、210°、270°、330°的位置。具體霍爾輸出值與霍爾的具體安裝方式相關(guān)。



圖5 BLDC霍爾傳感器輸出與反電勢(shì)之間的關(guān)系

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