基于EFM8BB2的无刷直流电机控制策略研究

介绍了一种基于EFM8BB2单片机平台的无位置传感器无刷直流电机软硬件控制系统,通过搭建虚拟中性点电路,进行反电动势过零比较后,延迟30°后实现六步换相及调速功能。该方案硬件电路简单有效,软件易于编程实现。重点介绍了反电势过零检测的基本原理以及实现方法,过零检测成功后电机能够快速切入闭环控制,说明了该方法高效可靠。

无刷直流电机反电势过零检测新方法

无位置传感器无刷直流电机在高速段时反电势信号过大,容易造成检测电路无法正常工作甚至损坏,而在较低速段时,反电势信号又难以有效检测。针对反电势过零检测在极端速段的问题,提出了一种反电势过零检测新方法。在三相采样等效电路上分别并联一组三极管控制的电阻分压开关电路,参考电机转速线性调节控制信号占空比,以此控制三极管通断,从而调节电阻分压开关电路阻值,可以避免高速时反电势幅值高于检测电路供电电压的危险。同时,根据控制信号占空比切换低速区与高速区反电势采样方式,能有效改善在低速区时反电势过零检测效果。实验结果表明,提出的反电势过零检测新方法能保证电机工作于更宽的转速范围内。

一种无位置传感器BLDC零启动的纯硬件实现方法

为了在现有电机和控制器等产品的基础上实现低风险及低成本的产品升级换代,基于无刷无位置传感直流电机反电动势过零检测的原理,分析了三相反电动势端电压与中性点的关系,提出了一种可完全替换3路霍尔传感器的无刷无位置传感电机零启动的纯硬件方法,弥补了传统无传感控制策略运算要求高、成本提升大、可靠性不高、30°软件时延的缺点.经理论分析和大量实验验证,输出的模拟换相逻辑信号与原系统中霍尔信号相一致,零启动具有大扭矩、无抖动、平滑、提速快的特性,可以完全取代霍尔传感器.

基于直接反电动势法的无刷直流电机准确换相新方法

分析了上桥臂PWM调制、下桥臂恒通调制方式时的端电压波形,讨论相应的反电动势过零点检测方法.在PWM调制信号开通状态结束时刻对端电压进行采样,由软件算法确定反电动势过零点.针对电机运行时存在超前换相或滞后换相的情况,通过设置合理的延迟时间来实现最佳换相.针对实际电机存在反电动势过零点分布不均匀的情况,根据过零点间隔时间存在着周期性规律,提出一种新的延迟时间设置方法,使换相点位于相邻过零点的中间位置,实现了电机的准确换相.实验验证了所提出方法的可行性和有效性.

基于线反电动势的无刷直流电机无位置传感器控制

提出了基于线反电动势的转子位置检测策略,以实现无刷直流电机的无位置传感器控制。通过分析无刷直流电机线反电动势与换相时刻对应关系,得出线反电动势过零时刻即为换相时刻的结论。然后,检测两路线电压和相电流并计算得到线反电动势,进而重新安排换相条件来给出六个换相时刻。在此基础上通过分析线反电动势的计算值与换相时刻的对应关系,采用相移补偿策略来补偿由于滤波引起的误差。相比于相反电动势法,系统减少了一路信号检测电路,不需要移相。仿真和实验结果显示该策略能够准确地给出换相时刻,避免了传统反电动势法在移相过程中带来的误差。

无刷直流电机无位置传感器控制系统仿真新方法

通过对永磁无刷直流电动机的数学模型分析,得出反电动势三次谐波的获取原理,根据三次谐波的过零点信号确定换向时刻,设计出了无位置传感器控制系统,同时加入转速和电流PI调节控制,形成双闭环调速系统,使系统运行更加优越。利用Matlab/Simulink仿真,验证该方法的可行性,进而对实际应用起指导和参照作用。

择多函数在无刷直流电动机控制中的应用

转子位置信息的获得是无位置传感器无刷直流电动机控制的关键技术，一般采用基于位置检测电路的反电势检测法，而择多函数法省掉了位置检测电路，运用反电势信号及逻辑运算关系判定测试条件“真”到“假”的变化，消除噪声对反电势信号的影响，获得正确的反电势过零点。该方法在基于DSP的无位置传感器无刷直流电动机控制平台上进行实验验证，实测数据证明该方法可以在2～3倍负载条件下有效滤除反电势虚假过零点，获得准确的反电势过零点，性能可靠，灵活性和实用性较高。

无刷直流电机反电动势过零点延迟角度的计算方法

本文通过分析反电动势过零点硬件检测电路,研究了该电路使反电动势过零点信号延迟角度大小的计算问题。得出已有延迟角度计算公式不符合该电路,重新推导了延迟角度计算公式,并通过Multisim软件搭建仿真电路进行验证,仿真结果表明重新推导出的公式是正确的,而已有公式确实不符合该硬件电路。

最佳PWM调制方式控制的无刷直流电机转子位置检测

为了实现最佳PWM调制方式无刷直流电机的无位置传感器控制,提出了一种新颖的转子位置信号检测方法,该方法通过检测线电压差的过零点,间接检测到断开相绕组反电动势的过零点,再将该过零点延迟30°电角度即可获得无刷直流电机绕组换相所必须的转子位置信号。实验证明,应用此检测方法构成的最佳PWM调制方式无刷直流电机无位置传感器控制系统可以运行在很宽的工作范围内。文中对该检测方法的原理进行了分析,得到了检测电路的结构图并通过实验验证了该方法的正确性和可行性。

无位置传感器无刷直流电机驱动控制系统设计

针对传统有位置传感器无刷直流电机成本高、可靠性低、在环境恶劣场合无法使用的问题,设计了一种基于PIC18F452的电动车用无位置传感器无刷直流电机驱动控制系统,采用IR2130驱动电路,利用相电压实现反电动势过零检测,对系统的主要硬件电路及软件方案进行了设计.该系统能准确地实现过零检测,具有良好的调速性能及较好的实用价值.

无位置传感器无刷直流电机的新型转子位置检测方法

针对无刷直流电机转子位置检测,提出了一种新颖的反电动势过零点检测方法及其电路实现,与现有反电势法相比,不需要对相电压进行滤波,不会带来相移问题,因此也无需进行补偿[1-3]。实验中,即使速度低至100 r/m,该方法依然有效,而目前普遍采用的反电势法只能在速度大于150 r/m条件下有效,扩展了反电动势法的适用范围。

无刷直流电机无位置传感器单相反电势检测法

基于传统的反电动势过零检测原理,提出一种新型反电动势过零检测无刷直流电机转子位置的方法。通过将无刷直流电机中性点隔离抽出,实时检测无刷直流电机的一相反电动势过零信号,利用算法预测其余两相反电动势的过零时刻,实现无位置传感器控制。该方法实现简单,进行较小的相位延迟补偿后在较低转速下就可以准确检测过零点,调速比性能更佳。试验结果验证了理论的可行性和有效性,达到了预期效果。

基于无刷直流电机的无位置传感器控制

针对传统的无刷直流电机无位置传感器控制方法因存在滤波而造成相位延迟,因重构电机中性点需要额外的硬件电路造成成本上升等问题。提出了一种直接通过检测非导通相端电压和母线电压中点的无位置传感器控制方法,方法克服了传统控制方法的缺点,提高了控制性能,降低了硬件成本。同时设计了新的启动方法,避免三段式启动时间长的缺点,实现无刷直流电机无位置传感器的快速启动。经过实验结果表明:所提方法获得的换相点与真实换相点相一致,并将其速度波形与有霍尔传感器控制的无刷直流电机速度波形比较,证明方法的可行性与实用性。

一种改进的无刷直流电机无位置传感器控制方法

针对无刷直流电机的传统无位置控制方法存在启动时检测困难、滤波电路导致相位延迟等问题,提出在上桥臂采用脉冲宽度调制且导通(H_PWM_ON)时,同时下桥臂恒通(L_ON)期间,将非导通相端电压与中性点电压进行比较,得到换相点实现绕组切换检测。该方法无需滤波电路,并具有在启动电机时克服传统方法缺陷的特点。研究结果表明:该方法运用在无位置控制中,电机能在0.2 s内迅速启动并且运行平稳。

无刷直流电机高精度换相控制

针对无刷直流电机(BLDCM)换相期间不导通相续流而产生端电压脉冲的问题,依据反电动势(EMF)过零法原理,分析了端电压脉冲产生的原因及对反电动势过零检测精度的影响,提出了一种利用软件算法避开端电压脉冲从而实现无位置传感器BLDCM高精度换相的控制方法。首先,利用条件语句及程序运行时间差避开端电压脉冲;为了在重载情况下提高所设计程序运行时间差的容错率,提出一种减小换相续流时间的方法;最后,搭建了无传感器BLDCM试验平台对上述方法进行试验验证。试验结果证明了所提方法在不同占空比和负载下的有效性和准确性。

过零检测信号在全自动洗衣机控制器中的应用

过零检测信号是电路设计中一种非常典型的参考信号,本文从信号的采集入手,到详细阐述了过零检测信号在全自动洗衣机控制器中的几种用法,以及每种用法的难点和注意事项。该技术不但提高了洗衣机产品的可靠性,而且丰富了洗衣机产品的使用功能。

基于LKS32的无刷直流电机的控制系统

本文以无刷直流电机作为研究对象,以LKS32MC086N8Q8控制芯片为核心,研究无位置传感器的无刷直流电机控制系统。通过研究无刷直流电机的现状及问题,通过与其他电机的比较,得出无刷直流电机无碳刷损耗、安全可靠、保养成本低等优点。同时介绍了基于LKS32的无刷直流电机的工作原理及系统结构,并且对无刷直流电机的硬件电路及软件模块进行设计。

基于STM32的无位置传感器BLDCM控制系统

针对有传感器无刷直流电机(Brushless DC Motor, BLDCM)成本高且运行可靠性易受环境影响等缺点,结合实际工程项目需求,对BLDCM工作原理进行分析,提出一种基于STM32F031芯片的无位置传感器BLDCM控制系统设计方案。该方案通过旋转电压脉冲注入检测电机转子初始位置,避免电机静止启动出现倒转现象,并在电机运行过程中采用反电动势过零点预估电机换相点。实验结果表明该系统运行稳定可靠,启动平稳,且换相位置准确性高,具有较高的应用价值。

直接检测无刷直流电机转子位置信号的方法

为了实现无刷直流电机的无位置传感器控制,提出了一种新颖的转子位置信号检测方法,该方法通过比较逆变器直流环中点电压和电机断开相绕组端电压的关系,直接检测到断开相绕组反电动势的过零点,再将该过零点延迟30°电角度即可获得无刷直流电机绕组换相所必须的转子位置信号。实验证明,当电机运行在低速时该检测方法可以良好地工作,因此应用此检测方法构成的无刷直流电机无位置传感器控制系统可以运行在很宽的速度范围内。文中对该检测方法的原理进行了分析,得到了检测电路的结构图并通过实验验证了该方法的正确性和可行性。