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

圖6 采用開(kāi)關(guān)損耗最小正弦PWM時(shí)，端線(xiàn)電壓與霍爾狀態(tài)的關(guān)系

由圖2可知，采用開(kāi)關(guān)損耗最小正弦PWM時(shí)電機端線(xiàn)電壓超前于相電壓30°，因此可得采用正弦波控制時(shí)電機相電壓與反電勢同步。

由于相電壓超前于相電流，因此相電流滯后于反電勢。

轉速計算

轉速計算依賴(lài)于霍爾傳感器，理想狀態(tài)下相鄰兩個(gè)霍爾狀態(tài)的間隔為60°，實(shí)際應用中由于存在安裝誤差，實(shí)際間隔并非60°，會(huì )引入計算誤差。本文檔中采用一個(gè)霍爾傳感器的輸出作為轉速計算參考，如圖7所示。其中高低電平分別為180度，不會(huì )引入安裝誤差。利用此信息即可計算電機轉速。

圖7 轉速計算
計算公式如下：。其中：f為電頻率，P為電機極對數

角度估算

與方波控制不同，正弦波控制中角度為連續變化，而B(niǎo)LDC中常見(jiàn)的3個(gè)霍爾傳感器僅僅能提供6個(gè)角度信息，即0°，60°，120°，180°，240°，300°，其他角度信息無(wú)法直接獲得。通常采用平均速度法，假設在一定時(shí)間內電機速度平穩，利用前次霍爾換相時(shí)的角度與速度信息插值得到其他角度信息，如圖8所示。

圖8 角度估算

，由此可見(jiàn)電機的轉速波動(dòng)將直接影響角度計算的誤差，在方案中利用相鄰3次180°換相時(shí)間的平均值來(lái)計算轉速信息，如圖9。

圖9 多次平均法計算轉速