“反電動(dòng)勢法”永磁直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通過表1的邏輯關(guān)系，同一橋臂上下橋臂的輸入信號互鎖，使得不會(huì)出現(xiàn)同時(shí)導(dǎo)通的情況。硬件電路的連接由表l邏輯關(guān)系而定，而且可以通過與非門電路搭建而成，在此不再詳述。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
MCU輸出控制信號控制三相全橋驅(qū)動(dòng)逆變電路，在軟件實(shí)現(xiàn)上可以采用不同的控制規(guī)律，常用的控制方式有：三三導(dǎo)通控制方式，兩三輪流導(dǎo)通控制方式和1200導(dǎo)通型控制方式。它們在控制性能上相差不大，本系統(tǒng)采用1200導(dǎo)通型控制方式，控制規(guī)律為：(1)每隔600換流一次；(2)任何時(shí)候只有兩只開關(guān)器件同時(shí)導(dǎo)通；(3)每個(gè)開關(guān)器件導(dǎo)通1200根據(jù)硬件電路的設(shè)計(jì)和1200導(dǎo)通型控制規(guī)律，橋臂與MOS管對應(yīng)關(guān)系為：A上橋臂：Tl，A下橋臂：T4；B上橋臂：T3，B下橋臂：T6；C上橋臂：T5，C下橋臂：T2。各MOS管導(dǎo)通順序如表2所示。

表2MOS管導(dǎo)通規(guī)律

采用反電動(dòng)勢法控制直流無刷稀土電機(jī)，在起動(dòng)時(shí)，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速很小，無法獲得反電動(dòng)勢，因此電機(jī)起動(dòng)順利完成要通過軟件編程實(shí)現(xiàn)。常用的起動(dòng)方式有：外同步驅(qū)動(dòng)起動(dòng)方式和預(yù)定位起動(dòng)方式。外同步驅(qū)動(dòng)方式指以變頻方式同步拖動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，這種起動(dòng)方式的缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向是不可知的，轉(zhuǎn)子可能順時(shí)針旋轉(zhuǎn)也可能逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；另外，如果頻率上升太快，電機(jī)很容易失步。預(yù)定位方式起動(dòng)是在起動(dòng)開始時(shí)給電機(jī)一個(gè)確定的通電狀態(tài)，使轉(zhuǎn)子定位。然后改變電機(jī)的通電狀態(tài)，在電磁力矩的作用下使轉(zhuǎn)子向確定方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中把電機(jī)切換到無刷電機(jī)運(yùn)行方式。這樣，一方面使繞組中具有一定大小的反電勢信號，另一方面電動(dòng)勢的相序是固定的而非隨機(jī)的，保證電機(jī)有一個(gè)確定的轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的順利起動(dòng)。

4 總結(jié)
采用以上分析設(shè)計(jì)的控制方案控制直流無刷稀土電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了反電動(dòng)勢法無傳感器控制方式。同時(shí)采用兩個(gè)電流保護(hù)模塊，一個(gè)從硬件上實(shí)現(xiàn)保護(hù)，一個(gè)從軟件方面設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)保護(hù)，使得電機(jī)在外電路過流與直通發(fā)生時(shí)能更好的保護(hù)整個(gè)控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行，相比較于只采用硬件保護(hù)電路或軟件保護(hù)的反電動(dòng)勢控制方法更加靈活安全。還特別的加入了邏輯保護(hù)電路模塊使得在軟件出現(xiàn)問題時(shí)能保護(hù)驅(qū)動(dòng)電路和電機(jī)的安全。整個(gè)系統(tǒng)在分析設(shè)計(jì)方面還有改進(jìn)的空間，希望其他讀者能從以下方面進(jìn)行改進(jìn)。
(1)更好的解決反電動(dòng)勢虛假過零點(diǎn)問題。
(2)有待研究更快更好的啟動(dòng)方法。