
小,直至電機由靜止變?yōu)檗D(zhuǎn)動或南轉(zhuǎn)動變?yōu)殪o止,則最后一次換電容之前的值即為****起動電容值。
需要注意的是,起動電容過大,電機也能正常運轉(zhuǎn),但起動時間拉長,起動時效率降低。

19腳的cRT和21腳的CRR的大小影響的是電機由復(fù)位校準狀態(tài)加速到PwM穩(wěn)定控制狀態(tài)這一過程。前者決定時間,電容越大,時間越長;后者決定加速度,電容越大,加速度越小。二者的初始值都可先設(shè)為lμF再在試驗中根據(jù)實際情況調(diào)整。
本實驗中,三個初沒參數(shù)均合適。
1。2 vcO濾波電路參數(shù)的選取
VcO濾波電路是整個反電動勢PLL換相電路的重要組成部分,它用于濾除鑒相器輸出電流中的****組合頻率和其他干擾分量,并保持PLL換相電路的穩(wěn)定。濾波網(wǎng)絡(luò)電路如圖1所示,參數(shù)可按下式計算。

1.3速度閉環(huán)補償參數(shù)的選取

腳5通過串接電阻、電容形成對電機速度的閉環(huán)補償使系統(tǒng)運行穩(wěn)定。R、c參數(shù)的大小,決定電機調(diào)速的動態(tài)響應(yīng):可初選R=51 kΩ、c=1 kΩ,在線路調(diào)試中再作優(yōu)化。

2控制電路設(shè)計
2.1穩(wěn)壓電路設(shè)計
系統(tǒng)功率橋供電電壓為24 V,而M14425的電壓為12 v,需要進行穩(wěn)壓電路設(shè)計,本系統(tǒng)中采用LM7812,如圖2所示。

2.2三相功率橋及其驅(qū)動線路設(shè)計由于MM425的A、B、c三相上橋臂驅(qū)動信號為低電平有效,故選三相功率橋的上橋臂功率管為P溝道MOS功率管IRFR9120;而MM425的A、B、c三相下橋臂驅(qū)動信號為高電平有效,故選三相功率橋的下橋臂為N溝道MOs功率管IRFRl20。在由ML4425輸出的觸發(fā)脈沖信號中,輸出高電平為“v,低電平為O.5 V,故可直接用MI_4425的低邊觸發(fā)器輸出信號驅(qū)動三相功率橋的_F橋臂功率管;同時由于三相橋的直流母線電壓為24 V,ML4425的高邊驅(qū)動器無論輸出高電平(11 V)或低電平(0.5 v),上橋臂MOs管將始終處于導通狀態(tài)。故需在ML4425的高邊驅(qū)動器引腳與上橋臂MOs管的柵極間加一緩沖驅(qū)動極,使高邊驅(qū)動器為低電平時

上橋臂MOs管導通,反之則不導通。
從使設(shè)計線路簡單,降低控制器的成本的角度出發(fā),本設(shè)計采用i極管直接作為三相上橋臂的高端緩沖器:如圖3所示。

2.3電機平穩(wěn)起停電路設(shè)計
在用M14425芯片控制無刷直流電機時,存在兩個問題:
1)MI4425只有在上電時能夠進入校準模式,而在芯片正常工作下無法進入校準模式,從而無法重新起動電機。
2)剎車引腳為低電平時,會使電機突然停下,容易造成電機系統(tǒng)過大的沖擊。
為了解決以上問題,特設(shè)計了一種較簡單的電路,使電機在剎車時,等待電機降到較低轉(zhuǎn)速時,才使剎車引腳起作用,避免對電機造成過大的沖擊,同時在電機制動之后,使控制系統(tǒng)自行進入到校準模式,為電機的重起作準備,從而實現(xiàn)電機能夠較平穩(wěn)起停。
該電路及實現(xiàn)原理如下:
要實現(xiàn)電機的平穩(wěn)起停,獲得有效的電機轉(zhuǎn)速信號是關(guān)鍵。而ML4425的VOc/TAcH引腳,在電機正常運轉(zhuǎn)時輸出電機換向方波,換向方波的頻率與電機轉(zhuǎn)速成正比;在電機停轉(zhuǎn)時,輸出高電平。如圖4所示,將換向方波信號轉(zhuǎn)換為模擬速度反饋信號,voc/TAcH輸出的方波信號經(jīng)過三極管反向?qū)﹄娙輈、進行充放電,從而維持speed電平vb在當電機以較高速率運行時,腳VOc/TAcH輸出的換向方波信號頻率較高,從而維持vb在一個較高值,從而使比較器輸出一端一直處于集電極開路狀態(tài),這樣引腳及引腳皆保持在高電平,而不受比較器影響。當點擊速度較低時,腳VOc/TAcH輸出的換向方波信號頻率較低,電壓vb波動較大,當電壓最小值小于比較器的比較電平時(1.1 V),引腳及引腳皆被設(shè)置在低電平,電機制動。電機制動后,vOc/TAcH輸出為高電平,三極管保持在導通狀態(tài),¨、電壓一直保持為低電平(O.7 V左右),而使剎車狀態(tài)穩(wěn)定。
要重起電機時,可調(diào)節(jié)speed set電壓,使之大于比較電平時,比較器l、2集電極均開路,BRAKE引腳岡為芯片內(nèi)部有上拉電阻,所以立即變?yōu)楦唠娖剑顺鰟x車狀態(tài),此時cAT引腳仍為低電平,芯片內(nèi)部有一750 nA的恒流源為其充電,芯片進入校準狀態(tài)。
充放電回路方程如下:
、

3實驗驗證
本實驗所選電機額定電壓24 v,額定轉(zhuǎn)速2500 r/mint,****轉(zhuǎn)速3200 r/min。實驗所測的波形如下:

由圖6和圖7可見電機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定。電機的閉環(huán)負載調(diào)速特性如圖8所示,調(diào)速特性曲線近乎一條直線,即給定電壓和轉(zhuǎn)速是線性關(guān)系,可以實現(xiàn)平滑調(diào)速。

4結(jié)論
從實驗波形可以看出,換相點準確,時序正確,電機運轉(zhuǎn)平滑,所以控制方法有效。將該控制器用于控制電動油泵用的無位置傳感器無刷直流電機即可以降低成本的同時,又能保證系統(tǒng)具有較優(yōu)的性能。同時該控制系統(tǒng)也對無位置傳感器無刷直流電機系統(tǒng)的研究有一定的參考和應(yīng)用價值。
