无刷电机驱动的反电动势如何采样，采样后如何使用

只看该作者 · 2024-11-22 16:27

无刷电机驱动的反电动势如何采样，采样后如何使用？
我看用的好像是电阻分压还是怎么弄的，给了ADC，怎么用啊，一般这个反电动势有多大啊。

只看该作者 · 2024-11-22 16:36

无刷直流电机（BLDC）的反电动势（Back Electromotive Force，简称BEMF）可以通过对电机相线的电压进行采样来测量。BEMF 是由电机的旋转产生的电压，反映了电机的转速和负载条件。常见的采样方法和使用方式如下：

1. 反电动势采样方法
使用电机相电压：BLDC 电机通常有三相绕组，可以通过测量相间电压或任意一相相对于地的电压来获取 BEMF。最常见的方法是通过电机驱动电路的反向连接部分，测量电机在无驱动状态下的电压。
测量空载时的电压：当电机没有外部驱动时，由于电机本身的转动会在绕组中感应出电压（即反电动势），这时候可以通过模拟采样（如通过运算放大器或模拟输入的 ADC）来测量该电压。
采样时机：通常在每个电机的相切换期间（例如，在无刷电机控制器的换相时）进行采样。确保在换相过程中不被驱动信号干扰，可以获取较为准确的反电动势。
2. 反电动势使用方法
估算转速和位置：BLDC 电机的反电动势与电机的转速密切相关。通过测量 BEMF 可以反推电机的转速。此外，BEMF 的相位和幅度与电机转子的具体位置也有关系，因此可以利用 BEMF 信号来估算电机的转子位置，尤其是在没有外部编码器的情况下，这种方法在无传感器控制系统中尤为重要。
提高控制精度：在无传感器 BLDC 电机控制中，反电动势采样能帮助驱动控制器更精确地识别转子位置，从而有效地调节换相时机，提高控制精度，减少振动和噪音。
反馈控制：BEMF 信号还可以作为闭环控制系统的一部分。利用 BEMF 实现转速控制，驱动器根据反电动势的变化自动调整电流或电压，从而优化电机的性能，避免过载或电流过大。
3. 采样与处理
滤波和放大：由于 BEMF 的幅值通常较小，可能需要通过放大和滤波处理，确保信号足够强且无噪声干扰，便于后续处理。
信号处理：采样到的 BEMF 信号可以通过数字信号处理（DSP）或者微控制器内的计算单元进行分析，推算出电机转速和位置信息。一般需要进行相位解调和幅度调节，以准确提取信息。