【我要创作】基于S12ZVM的BLDC(2)——BLDC及无传感器检测法

MDebug

1.BLDC的介绍
BLDC电机是一种旋转电机，采用与感应电机相似的传统三相定子。定子内的三相绕组，根据连接方式的不同，可以分为Y型连接或Δ型连接。转子采用表面贴装永磁体。电机的每一相下可以有多个极对。每相极对数就定义了电转速和机械转速的比率。BLDC电机相当于把有刷直流电机定转子进行交换，使得永磁体转动而绕组保持静止。在有刷直流电机中，换向器和电刷会改变电流的方向，从而使得定子磁场和转子磁场正交。但在无刷直流电机中，是靠功率晶体管 （必须与转子位置同步切换）来实现极性的变换。这就是电子换向。
转子旋转时，转子永磁体的转动会产生梯形波反电动势。忽略高阶谐波项，电机每相的BEMF(ea,eb,ec)如图所示。每相BEMF都具有120°电角度的恒定幅值，随后在每个半周期内都有60°的电角度转换。

所以在每半个周期中，每一相的理想电流波形(ia,ib,ic)都应该是120°电子导通角的准方波型。每一相的电流导通必须与BEMF波形的平顶部分相符；这能保证形成的转矩始终恒定或无波动。为了将每一相的电流导通部分与BEMF的平顶部分对齐，必须要知道转子的位置。
2.BEMF过零点检测的位置估计法

这是基于BEMF位置估计法的数学模型：电机的两相通电，第三个相断开。整个模型的中性点电压级别可以参照母线电压的一半，这样可以简化数学表达式。经过一堆推倒之后，得到下面这个公式：


在出现BEMF过零点时， BEMF电压(例如ec)为零，正如其名称所表示的那样。因此，通过测量未通电相的电压(ec)，并将其与直流母线电压(uDCB/2)的一半进行对比，即可准确确定BEMF过零点。

图片顶端是PWM模式，其中A相由PWM控制， C相在整个PWM周期内接地。在PWM On周期中， A相的顶部开关开启， C相的底部开关接地。电流从直流母线流入A相，经由C相和直流母线采样电阻流回。在此周期中，电机路径点显示电压级别uDCB/2 。未通电相的BEMF电压相对于uDCB/2向正方向和反方向变化，这表示在未通电相的相电压等于uDCB/2时可以检测到过零点。此外，可以在直流母线采样电阻上测量相电流。
在PWM周期的OFF周期内， A相和C相的底部开关均为开启。因此，相电流将循环通过A相绕组、 B相绕组，然后通过两个底部开关流回。在此周期内，相电流无法流经直流母线采样电阻，相电流无法测量。电机星形点同样接地，在此周期内无法准确测量过零点。此外，在换向事件发生后，将立即出现可在相电压上测量到的换向瞬态脉冲，这是由于反向二极管导电时的电流续流产生的。此瞬态的持续时间取决于电机电感、相电流和速度。不应在此时测量BEMF电压。软件必须考虑到此间隔。

下一部分是BEMF电压测量的办法

我知道答案 目前已有3人回答

阅读全文

党国特派员

很不错，我喜欢。

hbthgs

谢谢分享

caigy1234

很强，如果能写一下无感FOC驱动就更好了