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BLDC电机做无传感器控制时要执行经历的三个状态

2023-3-31 14:43:54

744 BLDC电机直流无刷电机控制器 IGBT

　　BLDC越来越多的应用，如家电，工农业，汽车，无人机，等，如上图就是一个BLDC内部绕组示意图，这段时间一直在做车上的项目，其中涉及到BLDC电机的控制调速，BLDC就是直流无刷电机，其中最常用的就是无传感器算法控制，现在大家采用的算法都差不多，就看谁做的效果好，都是六步法，利用反电动势，其中需要注意的地方还是很多，比如何时采集，算法的优化，干扰的抑制，等等，中断的处理，但其中从启动到运行，都经历那些状态，今天给大家分享下：先来看张图，这是在大多数的应用笔记和手册上都会提到的一张图，也就是我们在做无传感器控制时候，算法中所要执行经历的三个状态。

　　1，对齐，就是为了使转子位置在一个稳定可知的状态。为了两个方向都能提供相同的扭矩，对齐的象限大家可从图中看出。
　　2，开环状态，对齐启动后，先进入开环运行，一直到转速到一定阶段，因为刚开始，反电动势还无法检测，需要运行一段时间达到反电动势可以检测的时候，一般到额定转速的5%就差不多可以，切换到下一阶段的闭环运行状态
　　3，闭环运行状态，进入闭环运行状态，就按照反电动势的过零检测来控制换向，完成BLDC电机的控制。

　　功率电路和电机拓扑示意图如上所示，通过反电动势控制六个开关管，MOSFET或者其他如IGBT器件进行换向达到BLDC电机控制调速的目的，其中驱动电路小功率的话可以使用集成的IPM模块，如果是大功率需要自己使用分立器件来做。其中电流环，和速度环成为算法的核心，这两个调速器都是PI调节器，所以做电机控制，PID还是要学会，另外电机的基本原理和基础算法，控制器的软件实现，都要懂，所以一直认为，电机控制是嵌入式行业一个比较难的地方，好多的工程师是对电机不太懂，现在做电机控制还是很吃香的，尤其是在新能源车上，各大厂商都在招聘这类人才，而国内的相关专业如自动化等学电机的专业，毕业后，可以说大多数人都对电机还是一知半解，导致了人才的短缺，大学教育和市场需求严重脱节，嵌入式程序猿将会开设系列课来普及嵌入式学习和应用，现在虽然好多同学都去学习大数据，人工智能，如果没有底层的设备端的嵌入式设备，传感器，人工智能就是空中楼阁。工业4.0同样需要底层嵌入式设备的支撑节点来完成整个的系统，所以还是那句老话，无论到那个时候，基础都是重要的。

原作者：武国平嵌入式程序猿