無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機的換相方式研究
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2．1 電路構成
本設計采用方案包括3個(gè)分壓電路、3個(gè)恒零相移濾波電路和3個(gè)線(xiàn)電壓比較器，如圖3所示。其特征在于3個(gè)分壓電路分別由兩個(gè)電阻R1、R2串聯(lián)，其R1的一端作為輸入端分別無(wú)刷直流電機的三相電機線(xiàn)連接，R2接地，R1、R2的連接點(diǎn)作為輸出端，分別與相應線(xiàn)電壓比較器的正確輸入端連接；3個(gè)恒相移濾波電路分別由兩個(gè)電阻R3、R4，兩個(gè)電容C1、C2和一個(gè)集成運放構成。電容C1并連接于分壓電路R2。電容C2的一端與運放的正輸入端連接并與電容C1的一端連接，另一端與運放的負輸入端連接。電阻R4的一端與運放的負輸入端連接，另一端接地。3個(gè)線(xiàn)電壓比較器的正輸入端分別與相應分壓電路的輸出端連接，而負輸入端分別與相鄰分壓電路的輸出端連接。各線(xiàn)電壓比較器的輸出分別作為電機的換相信號。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/161930.htm
2．2 電路分析
本設計與以往技術(shù)相比，由于采用了不隨電機轉速變化的恒零相移濾波電路，無(wú)需相移校正，而送到比較器正負端的電壓是兩路沒(méi)有相移的端電壓，無(wú)需構建虛擬中性點(diǎn)。比較器檢測到的是線(xiàn)電壓的過(guò)零點(diǎn)，這個(gè)過(guò)零點(diǎn)正好對應電機的換向點(diǎn)，因此，輸出的換相信號與霍爾傳感器輸出的換相信號完全一致。在無(wú)刷直流電機高轉速比的范圍內，無(wú)需高速控制IC，可以直接使用與霍爾傳感器相配套的低價(jià)控制IC，電路結構簡(jiǎn)單，成本低，可以替代霍爾傳感器廣泛應用在家電、計算機外設和電動(dòng)車(chē)用等無(wú)刷直流電機上。
電機三相端電壓Va、Vb、Vc經(jīng)3個(gè)分壓電路和恒零相移濾波電路后，得到幅值減小的平滑端電壓Vao、Vbo、Vco，濾波前后每一相端電壓的相移角度φ為：
式中ω為電機運行的角速度。
只要設計
，就可以使得濾波前后的相移角度恒為零，確保端電壓的過(guò)零點(diǎn)濾波前后不會(huì )跟隨電機速度的變化而移動(dòng)，無(wú)需相移校正。
相鄰兩相的恒零相移端電壓送到比較器后，比較器比較的是兩相端電壓，實(shí)質(zhì)上就是檢測線(xiàn)電壓的過(guò)零點(diǎn)。這個(gè)過(guò)零點(diǎn)正好對應電機的換相點(diǎn)，因此，比較器輸出的換相信號與霍爾傳感器輸出的換相信號完全一致。
2．3 實(shí)驗驗證
Va、Vb、Vc、Vao、Vbo、Vco及各換相信號的波形圖略——編者注。
結語(yǔ)
本文利用無(wú)刷直流電機端電壓設計的換相控制電路，結構簡(jiǎn)單，運行可靠。經(jīng)過(guò)實(shí)驗證實(shí)，此電路輸出的換相信號與霍爾傳感器輸出的換相信號完全一致，從而在一定程度上可以替代霍爾傳感器，并可應用于較高溫、高壓、高輻射等傳感器無(wú)法勝任的場(chǎng)。不過(guò)由于器件自身的局限性，在一些更加惡劣場(chǎng)合的應用還有待測試和改善。
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