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无刷电机方波控制原理

1.方波控制的理论基础方波控制也称为六步控制。在一个电周期中,电动机仅具有六个旋转状态,或者定子电流具有六个状态(三相桥臂具有六个切换状态)。每个当前状态都可以看作是合成一个方向的矢量转矩。六个向量会定期进行逐步转换。矢量旋转的方向决定了电动机的旋转方向(顺时针或逆时针),并且电动机转子将跟随。同步旋转。在方波控制中,主要控制两个变量。一种是对应于电机转子位置的开管状态。当存在霍尔时,通过霍尔信息获得转子位置,而当没有传感器时,通过反电动势信息获得转子位置。确定打开状态;第二个是PWM占空比的控制,它通过控制占空比来控制电流,从而控制转矩和速度。 2.方波算法的实现步骤霍尔方波控制:1.读取总线电流采样的AD值,计算总线电流2.电流环路计算应给定的PWM占空比,给定控制电流当前3。读取霍尔状态,根据霍尔状态与三相桥臂开路状态的关系数组,得到对应的开路状态,各霍尔状态的过渡沿和切换三相桥臂的时间点状态(也称为换向点))。 4.霍尔的相邻状态之间的扇区是电周期的六分之一,即60°。计时器可以记录60°扇区用于计算当前频率并获得电动机速度的时间。 5.以电流环为内环,速度环为外环,电机执行闭环控制,例如霍尔方波控制框图。对于霍尔方波控制,在启动电动机时,已经知道电动机的转子位置,并且直接使用霍尔状态对的矢量转矩来拉动电动机,然后可以启动电动机,并关闭电动机,回路控制可以直接输入。 3. BEMF方波控制:1.读取总线电流采样的AD值并计算总线电流。 2.电流环路计算应给定的PWM占空比,而控制电流为给定电流。 3.保持开管状态(即保持方向矢量定位),定位完成,然后根据一定频率更改开管状态,并定期增加和更改频率。达到开关电频率,然后切换到反电动势模式。 4.使用较高频率的计时器中断来读取相位比较器的输出状态。如果相位比较器的输出电平发生翻转,则表示相反的电动势已超过零。这时,读取定时器D的时基计数值并保存,然后清除定时器D,并将定时器D的比较值配置为比较寄存器0,启动定时器D以开始计时,直到产生PWMD0中断,改变定时器D的状态。在中断期间切换,即找到零交叉点以延迟30°。电气角度再次更改相位。 5.以电流环为内环,速度环为外环,电机执行闭环控制。对于BEMF方波控制,当电动机启动时,电动机的转子位置未知,因此有必要在外部同步模式下启动电动机以使定子流过。给定尺寸和频率,然后电动机达到开关频率,则可以切换到反电动势模式以运行电动机,并运行速度和电流闭环控制。