中文版 | 英文版
Language
走进永旭

About us

首页>公司动态
BLDC的电机驱动控制
什么是BLDC?
1.BLDC全称为直流无刷电机(Brushless DC Motor),分  为三相以及单相,主要以三相为主。
2.BLDC的工作方式是采用电子换相,不需要碳刷换相。
3.(1)优点:寿命长,噪音低,效率高,控制灵活;
   (2)缺点:成本高,控制复杂。
4.BLDC的控制方式:方波控制,正玄波控制,FOC控制
5.直流电压方式控制
6.应用场合 
7.功率大小
8.电机结构:内转子,外转子,星型,三角形

电生磁原理
1.左右定则
F = BIL*sinθ 
B 为磁感应强度(单位 T),I 为电流大小(单位 A),为导体有效长度(单位 L m), F为力的大
2.电生磁


BLDC的开关电路 

霍尔传感器介绍
霍尔传感器是一种磁传感器。用它可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件。
霍尔电压随磁场强度的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低,霍尔电压值很小,通常只有几个毫伏,但经集成电路中的放大器放大,就能使该电压放大到足以输出较强的信号 




电角度与机械角度关系

1.120度电角度换相原理: 根据六步换相导通次序,我们可以得到每个开关的导通时序。如果把每一相的电压导通时间比作导通角度,那么每一相的导通角度就是120度。
2.12槽10极电机(4038电机举例)
    180*10/12 = 150(每一槽之间的电角度)
    可算出1  5  9槽作为霍尔放置的机械角度
    1槽为0度(U)  5槽为600度即是240度(W) 9槽为1200度即是  120度(V) 


六步换相原理(电流波形)


六步换相原理(反电动势波形)


六步换相原理(相线波形)


六步换相原理(相线波形)


FOC矢量控制技术的原理
1.FOC其实是指磁场定向控制,既控制电流方向也控制电压方向。如下图是其三相对称的正弦交流波形图


FOC矢量控制技术的原理
2.FOC的整体控制框图,如下图


FOC矢量控制技术的原理
(1)FOC这么电机驱动控制技术其实是一项极其复杂的一套理论体系。其最早是上世纪70年代由德国工程师提出,通过单纯的控制电流从而转换成各种波形信号最终达到控制电机运行。
(2)软件算法的控制流程,电流获取-clarke的变换-park变换-反park-svpwm-输出三相互相对称120度正玄波形
(3)角度算法生产有卡尔曼滤波,滑膜SMO滤波,主要用于生产电机的实际角度,反馈转速等反馈控制量等信息。
(4)FOC的软件控制算法其实对MCU的性能要求比较高,主频起码48M以上,flash容量至少32K以上。

FOC算法在高速风机上的使用

芯片主频为64MHZ,双电阻采样,FOC矢量控制算法,电机转速最高可达110000RPM。

发展前景以及技术革新
1.BLDC以高效率,高寿命等诸多优点开始大范围应用于各个领域,尤其以家电居多,例如,风扇类,水泵类,理疗器械等各种与电机更新换代的场合大规模普及。
2.体积可以做到很小,控制简单,实现数字化的操作 
3.以稀土材料作为核心的转子技术还需有比较大的革新空间
内容搜索