BLDC开发记录——BLDC硬件原理
ztj100 2025-01-20 18:20 16 浏览 0 评论
0 前言
最近有一个项目需要用到BLDC（直流无刷电机），所以在项目开发前需要对该电机的工作原理进行了解，下面将我在这学习过程中的一些知识点进行总结，有不正确之处还请指出。
1 硬件工作原理
电机的工作原理可参考该资料，其描述和动画都做得非常完美，此处就不多说了。
http://www.pengky.cn/yongciDJ/04-wushuaYCDDJ-YL11/wushuaYCDJ-YL11.html
- BLDC电机的工作原理
假设有一个电机，定子带三个线圈绕组，转子带单个极对。这类 BLDC 电机的驱动方式是通过三相逆变器进行六步换相（即梯形控制），每 60 度以正确的相位执行一次换相，使电机连续旋转。
直流电压源为三相逆变器提供恒定电压，三相逆变器将直流电转换成三相电流，依次为不同的线圈对通电。如下图2所示，当外加电压恒定时（左侧图），由于电压与速度成比例，电机以恒定速度转动（右侧图）。
使用霍尔传感器进行扇区检测
首先，为了控制转子，必须使用霍尔效应传感器之类的传感器测量其角位置和速度。霍尔传感器不提供转子在扇区内确切位置的信息，而是检测转子何时从一个扇区移至另一个扇区，这是确定电机何时换相所需的唯一输入。
利用换相逻辑电路进行换相
下面的模块图显示电机控制算法的不同组件之间如何交互。换相逻辑电路计算三相逆变器的开关方案。在换相逻辑表中，字母 A、B 和 C 分别代表电机的三个相位。三相逆变器的高端标注为 H，低端标注为 L。如果转子在第一个扇区内，则换相逻辑选择第一行的开关方案，规定 A 相的高端开关和 C 相的低端开关为开启状态。
当转子移至其他扇区时，逻辑相应地选择下一个开关方案，发送给三相逆变器。综上所述，传感器会告知何时换相，换相逻辑会决定要每次换相时要通电的正确相位。这就是电机旋转的原理。
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