前几天给团队做了个BLDC电机的培训,反应还比较强烈,还是有好多工程师对电机没有概念,不知道如何去控制,结合几页图来看看
首先这张图可以看出目前主要有两种拓扑,一种是带传感器的控制,一种是无传感器的控制,而无传感器的成本优势是很多中低端控制产品的选择,如途中红框所示,因为没有传感器来检测转子的位置,所以只能想其他办法,来识别转子的位置,来达到控制的目的,而在所有的方法中,反电动势检测法是比较流行的一种方法,而且简单易实现,这里要感谢一个人,那就是迈克尔.法拉第,忘记反电动势概念和原理的自己下去复习复习。
检测了解了,那么是如何来实现控制转速的呢,下面这张图告诉你
速度环和电流环连个PI调节器来达到控制的目的,通过检测反电动势过零点,实现换向的电子控制。
理解了这些,那么究竟是经历了哪些阶段,才实现了BLDC电机控制,在没有反电动势的时候是如何实现的呢,下面图告诉你
从转子对齐,开环控制到闭环控制运行,连起了直流无刷BLDC电机的无传感器基于反电动势的控制。其中在开环阶段,因为这时候没有电动势,所以我们先要给电机三相通电先让他转起来,然后有了一定的转速,到能够检测到反电动势,这时候就可以切换到闭环控制。而所有的这些软件上的功能实现就可以同通过下面的图看出来,以NXP的片子为例
可以看到主要有PWM, ADC以及用于驱动芯片控制的SPI外设。现在电机控制好的一点就是芯片厂商已经做好了一些库,你可以用来学习,但若用于实际的产品还是需要优化优化。电机控制历来都是一个难点,设计到电磁机等知识。还是需要下一番功夫的,现在电动汽车,无人机,机器人这些热门的行业都缺电机控制的人才。