無(wú)傳感器、無(wú)電刷的電動(dòng)機控制設計實(shí)現

　　必須的工作

　　在兩類(lèi)電動(dòng)機情況來(lái)看，檢測轉子位置是電動(dòng)機必須的工作，而霍爾傳感器就是傳統的解決方案?？墒?，這卻加添材料成本，需額外的連線(xiàn)，以及代表多一個(gè)故障機制；斷線(xiàn)或傳感器失效令電動(dòng)機停止，在維修而言這是昂貴的支出，一般會(huì )導致差劣的市場(chǎng)洞察力，又增加在工業(yè)應用上擁腫的成本。

　　另一缺點(diǎn)，使用霍爾傳感器造出精確的速度控制，通常需要更昂貴的正交編碼器或測速發(fā)電機，因此，創(chuàng )造一個(gè)無(wú)傳感器方案，從而免除對霍爾傳感器和相連電路的需求和依賴(lài)，祈望降低成本，加強以變速電動(dòng)機驅動(dòng)為特色的電器的可靠性和壽命。

圖3. FCBS0550 550V MOSFET逆變器模塊，備有獨立負線(xiàn)，支援單引腳電流*。

　　要進(jìn)行無(wú)傳感器控制必須在電動(dòng)機正在運行之時(shí)以其他的測量方法間接取得轉子位置數據。就這兩類(lèi)電動(dòng)機來(lái)講，這要由轉子在每一定子相中的感應來(lái)測量或估計反電動(dòng)勢（BACK emf），在無(wú)電刷直流電動(dòng)機中，其中一相總是被關(guān)閉，這樣便可利用反電動(dòng)勢測量和零交點(diǎn)檢測來(lái)計算正確的相開(kāi)關(guān)時(shí)間和形式。

　　在永磁同步電動(dòng)機中，必須估計反電動(dòng)勢波形，然後利用反三角函數取出轉子數據。在實(shí)際當中不少的干擾影響也疊加在定子電壓波形上，須先行將之濾出，才可以抽出在數據中所包含的轉子位置資料。在實(shí)現無(wú)傳感器電動(dòng)機控制上DSP是完全符合高速運算要求的最佳之選。

　　數字信號控制器

　　FREESCALE近來(lái)推出56F8000數字信號控制器（Digital Signal CONTROLler）系列，此是把DSP功能與微控制器式的管理結合為一體。56F8000建基於一個(gè)高性能16 bit核芯，有32MIPS的操作速度，并裝備有大量的外圍服務(wù)應用程序，包括電動(dòng)機控制和眾多其他功能，譬如在圖2中所示的56F8013就是使到電動(dòng)機控制應用達至最優(yōu)化，并包括以下的外圍設備∶

　　—三相PWM模塊，有15 bit分辨能力和一組可編程的故障和配置

　　—12 bit ADC，準許有同時(shí)轉換和比如零交點(diǎn)檢測。

　　—時(shí)間器模塊，有16 bit分辨率和多通道結構，可用作速度或時(shí)間計算。