BLDC進(jìn)行梯形波控制時(shí),需要檢測轉子磁極位置,根據檢測的位置定子線(xiàn)圈進(jìn)行換相通電,形成6步的旋轉磁場(chǎng),進(jìn)而帶動(dòng)轉子同步轉動(dòng)的控制方式。而檢測轉子磁極位置又可分為電機帶霍爾傳感器(有感)以及不帶霍爾傳感器方法,檢測轉子磁極位置的方法不同,會(huì )直接BLDC控制模式不同。
BLDC有感控制
對于BLDC有感控制,要求BLDC電機本身裝有霍爾傳感器,電機霍爾傳感器安裝時(shí)需要相差120°,如下圖所示。
電機按一定方向轉動(dòng)時(shí),3個(gè)霍爾的輸出會(huì )按照6步的規律變化如下:
根據霍爾傳感器位置,進(jìn)而按照一定規律給三相繞組通電,從而來(lái)實(shí)現電機的控制?紤]到每個(gè)電機霍爾傳感器安裝方式不同,換相開(kāi)關(guān)表會(huì )有一定的區別。具體可以根據廠(chǎng)商提供的資料或實(shí)測電機霍爾輸出來(lái)確定關(guān)系。
如下為一種電機的霍爾輸出與反電動(dòng)勢輸出示意,可知在電機霍爾A輸出由1變?yōu)?時(shí),控制U+開(kāi)通。
在BLDC電子換相的基礎上,通過(guò)更改導通時(shí)PWM占空比即可改變等效的輸出電壓, 從而更改來(lái)實(shí)現調速。
BLDC無(wú)感控制
BLDC使用霍爾傳感器時(shí),存在以下問(wèn)題:HALL的安裝條件受到限制、Hall影響系統可靠性(Hall易損壞,需要檢修)、Hall對安裝精度有要求、有一定成本。因此有必要研究BLDC的無(wú)感控制方法。
BLDC 無(wú)傳感器控制的主要任務(wù)就是對轉子位置進(jìn)行估計。兩種基本技術(shù)如下:
基于反電動(dòng)勢感應的技術(shù):基于反電動(dòng)勢過(guò)零來(lái)進(jìn)行換相;要求反電動(dòng)勢足夠高,速度范圍在額定轉速的5-10%至100%。
基于電機電感凸極的技術(shù):基于瞬態(tài)電流測量;速度范圍為靜止至標稱(chēng)速度的約20%。
常用的是基于反電動(dòng)勢過(guò)零檢測的方法,但這要求電機有一定速度;有時(shí)候會(huì )結合使用,但需要使用復雜的控制算法。下面主要對基于反電動(dòng)勢感應的技術(shù)進(jìn)行介紹。
正確換相的電機相繞組電壓波形與反電動(dòng)勢波形如圖所示。從圖中可得到正確的換相點(diǎn)應在過(guò)零點(diǎn)延遲30°。因此,反電動(dòng)勢過(guò)零信號可以用作估計正確換相時(shí)間點(diǎn)的計算依據。
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