直流無(wú)刷電機(jī)方波控制的理論基礎(chǔ)。方波控制也稱為六步控制。在一個(gè)電循環(huán)中,電機(jī)只有六個(gè)狀態(tài),或者定子電流有六個(gè)狀態(tài)(三相橋臂有六個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài))。每個(gè)當(dāng)前狀態(tài)可以看成一個(gè)方向的矢量轉(zhuǎn)矩,六個(gè)矢量逐級(jí)有規(guī)律地轉(zhuǎn)換。矢量的旋轉(zhuǎn)方向決定了電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針或逆時(shí)針),電機(jī)的轉(zhuǎn)子會(huì)同步旋轉(zhuǎn)。在方波控制中,主要控制兩個(gè)變量,一個(gè)是對(duì)應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的開(kāi)管狀 態(tài)。有霍爾時(shí)通過(guò)霍爾信息獲取轉(zhuǎn)子位置,無(wú)傳感器時(shí)通過(guò)反電動(dòng)勢(shì)信息獲取轉(zhuǎn)子位置,從而確定開(kāi)管狀態(tài);二是PWM占空比控制,通過(guò)控制占空比來(lái)控制電流,從而控制轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。方波算法的實(shí)現(xiàn)步驟 霍爾方波控制: 1.讀取母線電流采樣的AD值,計(jì)算母線電流 2.電流環(huán)計(jì)算應(yīng)給定的 PWM 占空比,并將電流控制到給定的電流大小 3.讀取霍爾狀態(tài),根據(jù)霍爾狀態(tài)與三相橋臂開(kāi)啟狀態(tài)的關(guān)系數(shù)組,得到對(duì)應(yīng)的開(kāi)啟狀態(tài)、霍爾狀態(tài)的每個(gè)跳沿和三相橋臂的時(shí)間點(diǎn)(也稱為換相點(diǎn))狀態(tài)切換。 4.霍爾相鄰狀態(tài)之間的扇區(qū)是一個(gè)電周期的六分之一,即60。定時(shí)器可以記錄60扇區(qū)所用的時(shí)間,從而計(jì)算出當(dāng)前頻率,得到電機(jī)轉(zhuǎn)速。 5.以電流環(huán)為內(nèi)環(huán),速度環(huán)為外環(huán),對(duì)電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制,如霍爾方波控制框圖所示;魻柗讲ǹ刂,電機(jī)啟動(dòng)時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)子位置已知,直接用霍爾狀態(tài)對(duì)的矢量轉(zhuǎn)矩拉動(dòng)電機(jī)即可啟動(dòng)電機(jī),可直接閉環(huán)控制. 
BEMF方波控制: 1.讀取母線電流采樣的AD值,計(jì)算母線電流。 2.電流環(huán)計(jì)算應(yīng)給定的 PWM 占空比,并將電流控制到給定的電流大小 3.保持一個(gè)開(kāi)管狀態(tài)(即保持一個(gè)方向矢量定位),然后按照一定的頻率改變開(kāi)管狀態(tài),并按規(guī)律增加和改變頻率。達(dá)到開(kāi)關(guān)電頻率,然后切換到反電動(dòng)勢(shì)模式。 4.使用頻率較高的定時(shí)器來(lái)中斷和讀取相位比較器的輸出狀態(tài)。如果相位比較器的輸出電平翻轉(zhuǎn),則表示反電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生過(guò)零。此時(shí),讀取定時(shí)器D的時(shí)基計(jì)數(shù)值,保存,然后清定時(shí)器D,配置定時(shí)器D比較寄存器0的比較值,啟動(dòng)定時(shí)器D開(kāi)始計(jì)時(shí),直到PWMD0中斷發(fā)生,改變中斷時(shí)的開(kāi)關(guān)管狀態(tài),即找到零交叉點(diǎn),延遲30個(gè)電角的相變。 5.以電流環(huán)為內(nèi)環(huán),速度環(huán)為外環(huán),對(duì)電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制。對(duì)于BEMF方波控制,當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置是未知的,因此需要采用外同步方式啟動(dòng)電機(jī),這樣定子電流才能驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子按照給定的運(yùn)行大小和頻率,然后電機(jī)可以切換到反電動(dòng)勢(shì)模式運(yùn)行電機(jī),并運(yùn)行速度和電流的閉環(huán)控制。
|