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無刷驅(qū)動(dòng)器換向控制方法有哪些？
來源：深圳市鑫海文科技有限公司|發(fā)布時(shí)間：2019-07-30 19:43
無刷驅(qū)動(dòng)器到目前為止，順序向三相無刷電機(jī)施加電流的最常見配置是使用以橋接結(jié)構(gòu)排列的三對(duì)功率MOSFET，每對(duì)控制電機(jī)一相的開關(guān)。在典型的布置中，使用脈沖寬度調(diào)制（PWM）來控制高側(cè)MOSFET，其將輸入DC電壓轉(zhuǎn)換為調(diào)制的驅(qū)動(dòng)電壓。PWM的使用允許限制啟動(dòng)電流并提供對(duì)速度和扭矩的精確控制。PWM頻率是高頻時(shí)發(fā)生的開關(guān)損耗與低頻時(shí)出現(xiàn)的紋波電流之間的折衷，在極端情況下會(huì)損壞電機(jī)。通常，設(shè)計(jì)人員使用的PWM頻率至少比最大電機(jī)轉(zhuǎn)速高一個(gè)數(shù)量級(jí)。
無刷驅(qū)動(dòng)器換向控制方案有哪幾種？
電子換向有三種控制方案：梯形，正弦和磁場(chǎng)定向控制。梯形技術(shù)（在下面的例子中描述）是最簡(jiǎn)單的。在每一步中，兩個(gè)繞組通電（一個(gè)“高”和一個(gè)“低”），而另一個(gè)繞組浮動(dòng)。梯形方法的缺點(diǎn)是這種“階梯式”換向?qū)е屡ぞ?ldquo;波動(dòng)”，特別是在低速時(shí)。
正弦控制更復(fù)雜，但它減少了扭矩波動(dòng)。在該控制方案期間，所有三個(gè)線圈保持通電，其中每個(gè)線圈中的驅(qū)動(dòng)電流彼此正弦變化120°。與梯形技術(shù)相比，結(jié)果是更平穩(wěn)的功率輸送。
磁場(chǎng)定向控制依賴于測(cè)量和調(diào)整定子電流，使轉(zhuǎn)子和定子磁通之間的角度始終為90°。與其他所有技術(shù)相比，該技術(shù)在高速下比正弦方法更有效，并且在動(dòng)態(tài)負(fù)載變化期間提供更好的性能。幾乎沒有扭矩波動(dòng)，可以在低速和高速下實(shí)現(xiàn)更平穩(wěn)，精確的電機(jī)控制。
本文將其余的技術(shù)討論限制為梯形技術(shù)。
在采用梯形控制方案的電動(dòng)機(jī)中，MOSFET橋式開關(guān)必須以精確定義的順序發(fā)生，以使BLDC電動(dòng)機(jī)有效運(yùn)行。切換順序由轉(zhuǎn)子磁鐵對(duì)和定子繞組的相對(duì)位置決定。三相BLDC電機(jī)需要六步換向序列才能完成一個(gè)電氣循環(huán)。每個(gè)電循環(huán)的機(jī)械轉(zhuǎn)數(shù)由轉(zhuǎn)子上的磁鐵對(duì)數(shù)決定。例如，將需要兩個(gè)電循環(huán)來機(jī)械旋轉(zhuǎn)由兩對(duì)磁體組成的轉(zhuǎn)子一圈。
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