基于Infineon高性能8位單片機XC866的最小正弦PWM的直流無(wú)刷電機控制方案
其中Ux、Uy、Uz為電機端線(xiàn)電壓,Ua、Ub、Uc為電機相電壓,可見(jiàn)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(jiàn)采用開(kāi)關(guān)損耗最小正弦PWM時(shí),Ux,Uy,Uz相位差120度,且為分段函數形式,并非正弦電壓,而電機相電壓Ua、Ub、Uc仍然為正弦電壓。且在120度區內端線(xiàn)電壓為0,即對應的開(kāi)關(guān)管常開(kāi)或常關(guān)。因此與三相正弦PWM相比,開(kāi)關(guān)損耗減少1/3。
通過(guò)控制Ux,Uy,Uz的相位以及幅值即可以控制Ux,Uy,Uz,實(shí)現控制電流的目的。
直流無(wú)刷電機簡(jiǎn)易正弦波控制的實(shí)現
系統結構
系統結構如圖4所示。工作原理如下:霍爾輸入信號經(jīng)過(guò)自動(dòng)濾波及采樣處理,得到可靠的換相信號,此信息可被用作估算轉子角度以及轉速。速度PI調解器根據給定轉速值以及反饋轉速值計算正弦PWM的Modulation的大小。位置估算單元利用轉速以及換相信息估算轉子位置角Angle。通過(guò)超前角調整單元,補償超前角Δ,得到Angle。SPWM單元利用Modulation 以及Angle信息生成開(kāi)關(guān)損耗最小SPWM,輸出到逆變單元。以下內容介紹了各單元原理及實(shí)現。
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圖4 系統框圖
開(kāi)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,與
為正弦函數且以
對稱(chēng)。僅需實(shí)現其中一段,另一段對稱(chēng)處理即可。
的實(shí)現:
因此僅需要利用0-120度的正弦表即可以實(shí)現,即,其中M為幅值。Uy,Uz的實(shí)現與Ux相似,相位差為120°。
通過(guò)控制M和x即可控制電機相電壓的幅值及相位。
開(kāi)關(guān)損耗最小正弦PWM控制與霍爾位置傳感器的關(guān)系
通常直流無(wú)刷電機采用霍爾傳感器定位轉子位置,由于傳統控制方式為方波控制,因此3個(gè)霍爾傳感器即可滿(mǎn)足要求?;魻杺鞲衅鞯奈恢门c轉子反電勢之間的關(guān)系見(jiàn)圖5,即霍爾傳感器安裝于反電勢為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之間的關(guān)系
pwm相關(guān)文章:pwm原理
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