无刷电机操控原理图

发布时间：2024-03-02 13:12:18 | 作者: 半岛在线登录官网

  无刷电机操控原理图 无刷电机的驱动作业原理   1．三相驱动桥  下图为无刷电机的三相全桥驱动电路，运用六个 N沟道的MOSFET 管(Q1～Q6)做功率输出元件，作业时输出电流可达数十安。为便于描 述，该电路有以下默许约好：Q1/Q2/Q3 称做驱动桥的“上臂”， Q4/Q5/Q6称做“下臂”。            图中 R1/R2/R3 为 Q1/Q2/Q3 的上拉电阻，连接到二极管和电容 组成的倍压整流电路(原理请自行剖析)，为上臂驱动管供给两倍于电 源电压(2×11V)的上拉电平，使上臂MOSFET在工...

  无刷电机的驱动作业原理   1．三相驱动桥  下图为无刷电机的三相全桥驱动电路，运用六个 N沟道的MOSFET 管(Q1～Q6)做功率输出元件，作业时输出电流可达数十安。为便于描 述，该电路有以下默许约好：Q1/Q2/Q3 称做驱动桥的“上臂”， Q4/Q5/Q6称做“下臂”。            图中 R1/R2/R3 为 Q1/Q2/Q3 的上拉电阻，连接到二极管和电容 组成的倍压整流电路(原理请自行剖析)，为上臂驱动管供给两倍于电 源电压(2×11V)的上拉电平，使上臂MOSFET在作业时有足够高的VGS 压差，下降MOSFET 大电流输出时的导通内阻，具体数据可参阅 MOS 管 DataSheet。          上臂 MOS 管的 G 极别离由 Q7/Q8/Q9 驱动，在作业时只起到导 通换相的效果。下臂MOS 由MCU 的 PWM输出口直接驱动，留意所 选用的 MCU管脚要有推挽输出特性。  驱动桥悉数选用 N 沟道 MOSFET的优点：  大电流 N 沟道 MOS 可供挑选的类型很多，货源充足便于购买，运用 的MOSFET 类型削减，直接下降收购元件的难度。      在图 1 中，上臂 MOS 管通过 Q7/Q8/Q9 驱动，逻辑电平缓下臂 MOS 刚好相反，这样的优点是，MCU 上电时 I/O 默许为 1，上臂 MOS 不 会导通。只需下臂 MOS 导通，因而不会有电流通过驱动桥，消除了 潜在电路危险。    C8 是整个电调的电源滤波电容，运用中一定要接上，否则无刷 电机的反电动势叠加在电源上不能被滤除，由倍压电路整流后的电压 高达 30V 左右，己挨近 MOSFET 的 VGS 上限，或许会损坏 MOSFET。    2．反电动势波形              上图所示为无刷电机工作中的抱负反电动势波形，红线标出来的 是反电动势的过零点。两个虚线 度电气视点，不要了解成电 机的机械视点。常用航模电机归于无刷三相六拍电机，每个电周期有 六个状况。星形接法中(Y 形)在每一时刻电机的通电线圈只需两相， 另一相线圈悬空，悬空的线圈会发生反电动势，反电动势来源于电机 磁体旋转而构成本线圈切开磁力线和另两相线圈通电时的互感。由于 电机滚动的瞬时角速度呈梯形动摇，发生的反电动势也相应的呈梯形 改变。但这些不是重要的，咱们应该的仅仅精确的检测出过零点，为 换相做准备。看上图中的第一个电周期过零点数目，三个线圈在时刻 轴上共呈现 6 次过零点，和电周期的节拍数目相同。咱们所要做的是， 只需检测到过零点，就需求给电机换相了。    3．过零检测电路      用比较器检测过零点的根本电路接法，电机的相线(A/B/C)接比较 器的同相输入端，比较器的负端接相线 A/B/C 的虚拟地电位。虚拟地 电位由 A/B/C相通过电阻阻隔构成，具体原理可参阅有关的材料。相线 上发生的反电动势电压以虚拟地为参阅点，做正负周期性的改变。在 每次比较器输出状况翻转时，阐明检测到了过零点，接下来需求做换 相动作了。A/B/C 三相别离需求一个过零点检测电路，也可用电子开 关电路进行实时切换，A/B/C相共用一个过零检测电路，这通常在集 成了模仿外设的 MCU内完结。    4．线圈换相的次序          关于电机工作的换相过程，需严厉依照以下的换相次序如图 4 所 示，运用中需求互换电机的滚动方向，只需把电机的恣意两根相线对 调即可。        5.  过零点的 30 度电视点推迟              抱负的反电动势波形和霍尔传感器输出波形比照图，从图中可看 出，反电动势的过零点和霍尔传感器的波形翻转同步，假如用此反电 动势过零信号进行程序换相会取得和有感无刷电机相同的工作功能。 实践的反电动势波形和霍尔波形比照图如上所示，红线为霍尔的 输出波形，黑色虚线是反电动势，紫色竖线为反电动势的过零点，时 间轴的方向为从左往右，能够得知反电动势的过零点比霍尔传感器的 输出波形提早了半个电节拍，即 30 度电视点。为了能够在正确的时 刻才换相，需求在检测到反电动势过零点后推迟 30 度电视点之后， 才进行换相。终究推迟多长时刻才够 30 度时刻呢?需求对相邻两个过 零点之间的时刻进行计时，由于无刷电机的转速是会改变的，相应的 电周期也会改变。用定时器得到计时值后除以 2 便是当时电机转速下 的 30 度电视点推迟时刻值，把此时刻值装入一个定时器，并翻开该 定时器中止，等延时结束进中止就能够完结电机换相。

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