无刷直流电机的控制策略主要可分为反电势法、续流二极管法、电感法、磁链函数法、定
子三次谐波法等。其中,反电势法是应用最广,技术最成熟的方案。
只要能检测各相绕组的反电势过零点,就能在一个电周期内得到转子六个关键位置。非导
通相反电势过零点延时30°电角度即为换相点。这种通过检测相绕组反电势过零点来实现无
刷直流电机无传感器六步换相控制的算法就是反电势法。
反电势法检测简单的说就是通过检测非导通相的端电压,与无刷直流电机中性点电压进行
比较。一般无刷直流电机中性点无法引出,且有些PWM 调制方式下,中性点和电机端电压随着
PWM 调制规律的脉动,因此需要特殊的处理方式来检测反电势过零点。目前反电动势过零点检
测主要有以下三种方法:
1) 在PWM 开通时刻检测未导通相反电势,并将其和母线电压的一半进行比较找到过零点。
这种方式仅适用于某些PWM 调制方式。
2) 使用三相对称星型电阻网络构建虚拟中性点,对需要检测的电机端电压进行低通滤波,
通过比较器比较找到过零点。这种方法原理和方法简单,不需要与PWM 调制进行同步,
因此使用广泛。此方案因为对电机端电压进行了滤波,会导致相位延时,从而影响反
电势过零点检测的精度,需要进行软件处理。
3) 利用ADC 采样将电机端电压转换为数字信号计算出来,与模拟中性点电压进行比较。
此方案节省了模拟比较器的成本,但是对微控制器的ADC 采样精度和速度以及计算能
力都有要求。电机转速较高时,会导致无法准确检测到过零点。
不管使用哪种方案,都需要特别注意规避掉换相续流对反电势检测带来的影响,避免续流
导致过零点检测不准,从而导致换相失败。
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