无传感器直流无刷电机控制操作方法教程
来源：深圳市鑫海文科技有限公司|发布时间：2020-03-13 16:34
就像手机已成为我们日常生活中不可或缺的一部分一样，无论我们走到哪里，电动机都会陪伴我们。日常能接触到的洗衣机、榨汁机、风扇、电热水器等电器都有无刷电动机的存在。电动车每天消耗的能量占很大的比例，因此当电机的效率越高时，就能节省更多的能量。由于它们存在于许多产品中并执行许多不同的功能，因此能够精确地控制无刷电机是非常重要的任务。
鑫海文为任何类型的电动机系统提供电动机控制解决方案。特别是鑫海文公司生产的无刷电机驱动方案使电机可以进行数字控制，从而为电机控制系统带来精确的控制和效率。鑫海你公司产品具有创新的功能和优惠的价格，可满足无传感器无刷直流系统的需求。最受欢迎的电机类型之一是无刷直流电机（BLDC）。无刷电机的主要特点是它没有电刷！在BLDC内部是一个永久磁铁，该永久磁铁附着在旋转的轴或转子上。无刷电机具有三组围绕转子定位的线圈。
但是，当转子与通电线圈产生的磁场对准时，旋转动作停止。为了使转子保持运动，线圈以一种特定的顺序通电，彼此之间异相120°。这就是使无刷电机成为“三相电机”的原因。参见图1。
线圈通电和断电以保持转子旋转的过程称为换向。使无刷电机成为如此吸引人的电动机的原因在于，换向以电气方式进行，而转子和线圈之间没有任何机械相互作用。这使得无刷电机非常可靠，同时制造成本相对较低。控制无刷电动机的挑战在于知道何时进行换向，因为换向必须在旋转过程中的精确点发生，以使电动机具有最大的扭矩和平稳的运行。大多数无刷电机系统使用霍尔效应传感器来检测轴的旋转位置以及换向时间。这会在布线和传感器方面带来更多成本，并带来另一个故障点。更先进的系统是通过感测由电动机旋转产生的反电动势（反电动势）来完全消除传感器，并根据电动机的反电动势计算何时进行换向。诸如dsPIC DSC之类的数字信号控制器极大地简化了这种“无传感器”电机控制系统的实现。
注意，总是有一个线圈（或相）不被驱动吗？在此阶段，将看到电动机的反电动势，因为它没有被驱动。通过感测此相上的电压，可以重建该相的反电动势波形。借助仔细的定时，可以针对电动机的每个相位进行此操作，从而可以重建所有三个反电动势信号。由于换向时间基于电机的反电动势，因此可以从重构的反电动势波形中找到换向时间，从而无需传感器。许多供应商提供的许多应用笔记中都提供了有关对反电动势进行采样，重建反电动势波形以及检测何时应进行换相的详细信息。使用过零方法来检测何时进行换向，并且还对采样的反电动势波形使用了数字滤波器以减少由电动机驱动器开关引起的噪声。其他供应商在其应用笔记中使用类似的方法来实现无传感器无刷电机控制。
尽管应用笔记和示例软件在解释无传感器无刷电机系统的工作原理方面非常有用，但现实世界是一个更好的老师。旋转真实的电动机并在真实的数字信号控制器上执行软件可以快速说明许多概念，这些概念可能仅通过阅读应用笔记便容易被误解。为了解决这个问题，有许多可用的无传感器无刷电机开发板。
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