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無(wú)刷直流電機的PWM調制方式介紹
作者：
時(shí)間：2016-12-19
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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圖5：正弦波與PWM波的等效圖
正弦脈寬調制需要知道ωt的詳細值，而我們從霍爾元件只可以讀取到60°120°180°240°360°這個(gè)6個(gè)大體的位置信息，所以我們需要從前幾次霍爾值變化的間隔時(shí)間推算出60度內的內角度。在電機靜啟動(dòng)情況下，我們無(wú)法推算出內角度信息，因此啟動(dòng)情況下，我們還是要采用方波120度脈寬調制方式啟動(dòng)，但電機得到一個(gè)穩定轉動(dòng)后，我們可以推算出內角度，就可以切換成正弦脈寬調制方式。
推算內角度方法：如圖6-1首先計算出每個(gè)60°需要的時(shí)間，除以PWM周期的時(shí)間可以計算出60°內PWM的次數，從而得到60°內每增加1個(gè)PWM時(shí)內角度增加的值，在加上通過(guò)霍爾值對應的大角度值就得到當前的角度；UVW三相彼此相差120°相位。
圖6-1
舉例：PWM基本周期頻率20KHz（50μs），8極對電機，在轉速2000r/m時(shí)，求角度變化值
1） 2000r/m*8 = 16000hall/m （每分鐘的霍爾電氣周期）
2）16000/60 = 266.67hall/s （每秒的霍爾電氣周期）
3）1/266.67 = 3.75ms （每個(gè)霍爾周期需要的時(shí)間）
4）3.75ms/6 = 625μs （每60度需要的時(shí)間）
5）625μs/50μs = 12.5次 （每60度內PWM周期的次數）
6）60°/12.5=4.8° （每個(gè)PWM周期增加的角度值）
圖6-2
然后通過(guò)查詢(xún)代碼中內置的sin函數值，在疊加上力矩輸出要求的百分比，這樣我們可以在每次PWM周期結束后立即修改PWM的占空比，使其得到正弦脈寬調制方式。
LC08000M芯片有正弦脈寬調制（SPWM）功能，并且內部集成了上面的軟件計算部分。
圖7：實(shí)測LC08000M正弦脈寬調制（SPWM）的效果
3. 空間矢量脈寬調制（SVPWM）
與SPWM不同，SVPWM施加在電機端線(xiàn)上電壓并非等效正弦波電壓，此時(shí)電機中心點(diǎn)電壓并非為0，但電機相電壓仍然為等效正弦，從而使得電機相線(xiàn)電流也成正弦變化規則。
三相全橋逆變器共8種開(kāi)關(guān)模式，分別對應八個(gè)基本電壓空間矢量U0~U7，U0和U7為零矢量，位于原點(diǎn)。其余6個(gè)非零矢量幅值相同，相鄰矢量間隔60°。根據非零矢量所在位置將空間劃分為六個(gè)扇區?？臻g矢量脈寬調制就是利用U0~U7的不同組合，組成幅值相同、相位不同的參考電壓矢量Uref，從而使矢量軌跡盡可能逼近基準圓。
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