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標(biāo)題: BLDC的控制方法 [打印本頁]

作者: reyno.wu 時間: 2017-12-6 15:55
標(biāo)題: BLDC的控制方法

所用的起動方法是兩相導(dǎo)通三相六狀態(tài)的控制方式，先開環(huán)升頻升壓加速起動，在馬達(dá)達(dá)到一定速度時然后反電勢閉環(huán)。問題出在開環(huán)加速過程中，由于馬達(dá)型號的不同和負(fù)載的變化，時常會發(fā)生起動失敗的情況。

對于無霍爾BLDC起動的標(biāo)準(zhǔn)做法一般是定位－－開環(huán)加速－－切換到閉環(huán)。但是我一直不太想用這種方法，因為這種方法起動不夠平穩(wěn)和快速，而且似乎也不能避免反轉(zhuǎn)。我觀察過一個商業(yè)電調(diào)的三相端電壓波形，發(fā)現(xiàn)它就沒有經(jīng)過定位和開環(huán)加速的環(huán)節(jié)，而是直接進(jìn)入閉環(huán)的，因為它起動階段的幾個周期的長度是隨機(jī)的。如果有定位和開環(huán)加速，起動階段的幾個周期長度應(yīng)該是固定不變的。而且該電調(diào)起動非常平穩(wěn)和可靠，所以我也一直想做出這種效果來。
但是我用這種方法的結(jié)果是容易反轉(zhuǎn)，主要是由于轉(zhuǎn)子靜止時的初始位置不好確定。在一些資料中看到過一種比較可行的方法是所謂的變感檢測法，但是這種方法需要能夠檢測電流，而一般電調(diào)的面積很小，很難有空間放置電流采樣電阻，我現(xiàn)在的電調(diào)板上也沒有，所以只能另想它法。也試過強(qiáng)制定位、強(qiáng)制換向等方法，都不能徹底解決反轉(zhuǎn)的問題。至于兄臺所說的速度不能太低的問題，看來兄臺也是在PWM ON期間對反電動勢采樣？理論上說，在PWM OFF期間采樣可以解決轉(zhuǎn)速不能太低的問題，但我還沒試過，因為我覺得要那么低的速度好象也沒什么用？

首先,根據(jù)負(fù)載的不同,啟動肯定是會有區(qū)別的,傳統(tǒng)的開環(huán)步進(jìn)啟動只適用于固定負(fù)載,在調(diào)試好啟動參數(shù)之后才能很好的運行,但是當(dāng)負(fù)載變重,慣性變大,啟動時轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)會滯后,直接后果就是啟動電流過大或者啟動失敗,卡轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn).但是采用小功率啟動(低PWM)又有可能很難進(jìn)入步進(jìn)鎖定狀態(tài),所以如果想擺脫傳統(tǒng)的開環(huán)步進(jìn)啟動,以及根據(jù)不同的負(fù)載頻繁的調(diào)試啟動參數(shù)等等的麻煩,就必須有一種與負(fù)載無關(guān)的啟動策略.我試驗過很多啟動方法,在這個過程中我發(fā)現(xiàn)了一個簡單的方法。只要程序?qū)懙谋容^穩(wěn)定,采用大功率啟動(高PWM)根本就不需要啟動算法,直接就可以自動鎖入閉環(huán),而且很快,即使是較重負(fù)載也可以成功(比如帶盤片負(fù)載的硬盤電機(jī)),但是有前提條件,第一,程序中必須有強(qiáng)制換相策略,也就是一段時間沒有檢測到反電勢過零就強(qiáng)制換相(強(qiáng)制換相閘門時間跟負(fù)載有一定關(guān)系,但是沒有步進(jìn)參數(shù)那么難以調(diào)試)第二,很重要的一點,程序中必須對換相時間有一個積分環(huán)節(jié),因為起始位置是未知的,每一次錯誤的換相都會影響換相電角度的計算,因此必須有一個積分環(huán)節(jié)對這個時間進(jìn)行一個濾波,讓它沒有那么大的跳變,以至于誤差更大.
但是后來我發(fā)現(xiàn)這種啟動雖然很穩(wěn)定,沒有反轉(zhuǎn),但是過于迅速,在啟動的一段很短的時間內(nèi)電流很大,對漿,對電路,對電機(jī)都不好
所以我在我的新的電調(diào)方案中采用了一種低PWM(大約1V即可,即10%左右的PWM)啟動策略,這種方法類似于閉環(huán)狀態(tài),所以擁有很平滑的啟動.

A_high

無傳感器BLDC驅(qū)動控制系統(tǒng)的設(shè)計
來源：－－作者：－－瀏覽：200時間：2016-08-10 14:18

關(guān)鍵詞：

近年來，國內(nèi)市場上電動車使用的電機(jī)主要有三種：有刷電機(jī)、有位置傳感器無刷電機(jī)和無位置傳感器無刷電機(jī)。使用有刷直流電機(jī)容易解決換相問題，但是噪音大，而且碳刷容易磨損或損壞，這會增大維護(hù)、維修難度，增加使用成本；使用有傳感器無刷直流電機(jī)容易確定轉(zhuǎn)子位置，解決換相問題，但卻增大了電機(jī)的設(shè)計、制造和安裝難度，也增加了成本，并且傳感器容易損壞，導(dǎo)致電機(jī)的使用壽命縮短；無傳感器無刷直流電機(jī)換相雖然在技術(shù)上有難

綜合以上特點，本文討論的方案選擇了性價比較高的無傳感器無刷直流電機(jī)，以HT46R6?為主控芯片，用反電勢法(back eleCTRomotive force)實現(xiàn)電機(jī)正常換相，軟硬結(jié)合，使電動車驅(qū)動系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)，從而提高產(chǎn)品的可靠性和使用壽命。

系統(tǒng)工作原理

控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，主要由MCU、直流無刷電機(jī)、LCD液晶顯示屏、鍵盤、電源、時鐘等模塊組成。其中MCU采用臺灣HoLTEk公司生產(chǎn)的HT46R6?微處理器，以它作為系統(tǒng)核心，連同一些外圍硬件，并配合軟件共同控制直流無刷電機(jī)，從而實現(xiàn)該驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)良性能。例如通過MCU指令控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、調(diào)速、剎車或制動等。根據(jù)電機(jī)所轉(zhuǎn)圈數(shù)計量行程，并以數(shù)字形式呈現(xiàn)在液晶屏上，通過鍵盤操作方便查看行程以及其它系統(tǒng)信息。電源模塊主要用于在不需要顯示時切斷相應(yīng)部分電路，同時保存關(guān)鍵信息，以降低系統(tǒng)功耗。

圖1：驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

由圖1可以看出，本驅(qū)動控制器的主要功能大致分為三個部分：電機(jī)部分、行程計量以及LCD顯示，本文主要圍繞無傳感器電機(jī)的換相問題展開。

1. 反電勢換相原理

霍爾傳感器在電機(jī)中使用廣泛，帶位置傳感器直流無刷電機(jī)就是靠霍爾傳感器來確定轉(zhuǎn)子位置，以使定子各相繞組順序?qū)▽崿F(xiàn)換相；而無傳感器直流無刷機(jī)則是利用電子線路代替位置傳感器(圖2)，通過檢測電機(jī)在運行過程中產(chǎn)生的反電勢過零點來確定轉(zhuǎn)子位置，實現(xiàn)換相，下面以星形繞組為例進(jìn)一步說明。

圖2：用電子線路代替?zhèn)鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)框圖。

電機(jī)在運行過程中要經(jīng)過6次換相，每次換相時總有一相繞組未通電，此時可以在該相繞組端口檢測到繞組產(chǎn)生的反電勢，反電勢在60°電角度內(nèi)是連續(xù)的。由于電機(jī)的規(guī)格、制造工藝有差異，導(dǎo)致相同電角度的反電勢值不同，如果要通過檢測反電勢的數(shù)值來確定轉(zhuǎn)子位置，難度非常大，因此必須找到該反電勢與轉(zhuǎn)子位置的關(guān)系，才能確定轉(zhuǎn)子位置。由圖3可知，反電勢在60°的電角度過程中總有一次經(jīng)過坐標(biāo)橫軸(過零點)，而此處的電角度和下一次換相點的電角度正好相差30°，故可通過檢測反電勢過零點，再延時30°換相。本設(shè)計是從被檢測相斷電開始計時等待反電勢過零點，再延時等待相應(yīng)時間，實現(xiàn)換相。

作者: lipingan1991 時間: 2018-3-5 16:48
你好，請問樓主的啟動代碼能不能分享一下？

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