智能无刷电机控制器控制原理和模式有哪些？

来源：深圳市鑫海文科技有限公司|发布时间：2020-03-05 16:29

智能无刷控制器在近几年逐渐展露出来，并且受到了广大用户的青睐，其高性能的控制方式让无刷电机可以更好的工作。今天就为大家盘点一下智能无刷电机控制器的控制原理及模式有哪些？

无刷电机控制原理

由微电子实现的控制单元有几种高科技选择。这可以使用微控制器，专用微控制器，硬接线微电子单元，PLC或类似的其他单元来实现。

模拟控制器仍在使用，但是它们无法处理反馈消息并进行相应的控制。利用这种类型的控制电路，可以实现高性能的控制算法，例如矢量控制，磁场定向控制，高速控制，所有这些都与电动机的电磁状态有关。此外，还按常规实现了针对各种动力学要求的外环控制，例如滑动电机控制，自适应控制，预测控制等。

除了这些，我们还发现高性能的PIC（功率集成电路），ASIC（专用集成电路）等。这样可以大大简化控制和电力电子单元的结构。例如，今天我们在单个IC中具有完整的PWM（脉宽调制）调节器，可以在某些系统中替代整个控制单元。复合驱动器IC可以提供驱动三相转换器中所有六个电源开关的完整解决方案。有许多相似的集成电路，并且每天都在增加。归根结底，系统组装可能只涉及一个控制软件，所有硬件的形状和形式都正确。

PWM（脉冲宽度调制）波可用于控制电动机的速度。在此，给定的平均电压或流经电动机的平均电流将根据控制电动机速度的脉冲的开启和关闭时间而变化，即，波的占空比控制其速度。在更改占空比（开启时间）时，我们可以更改速度。通过互换输出端口，它将有效地改变电动机的方向。

速度控制

无刷电机的速度控制对于使电机以期望的速度工作至关重要。无刷直流电动机的速度可以通过控制输入直流电压来控制。电压越高，速度越高。当电动机在正常模式下运行或在额定速度以下运行时，电枢的输入电压通过PWM模型进行更改。当电动机在额定转速以上运行时，通量会通过增加输出电流来减弱磁通量。

速度控制可以是闭环或开环速度控制。

开环速度控制 –它包括通过斩波直流电压来简单控制施加到电动机端子的直流电压。然而，这导致某种形式的电流限制。

闭环速度控制  –涉及通过电动机的速度反馈来控制输入电源电压。因此，根据误差信号来控制电源电压。

闭环速度控制包括三个基本组件：

1.一个PWM电路，用于生成所需的pwm脉冲。它可以是微控制器或定时器IC。

2.一种感测设备，用于感测实际的电动机速度。它可以是霍尔效应传感器，红外传感器或光学编码器。

3.电动机无刷驱动器，用于控制电动机的运行。

这种基于误差信号改变电源电压的技术可以通过pid控制技术或使用模糊逻辑来实现。

电机的运行通过光耦合器和MOSFET进行控制，其中输入直流功率通过微控制器的pwm技术进行控制。当电动机旋转时，由于其轴上存在白点，因此存在于其轴上的红外灯会被白光照亮并反射红外光。光电二极管接收该红外光并使其电阻发生变化，从而导致所连接的晶体管的电源电压发生变化，并且向微控制器提供脉冲以生成每分钟的转数。该速度显示在LCD上。

在与微控制器连接的键盘中输入所需的速度。所感测到的速度与所需速度之间的差是误差信号，并且微控制器根据模糊逻辑根据误差信号生成pwm信号，以将直流功率输入到电动机。

因此，使用闭环控制，可以控制无刷直流电动机的速度，并且可以使其以任何所需的速度旋转。