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              永磁无刷电机换相后的补偿电流怎样精准控制

              时间:06-15 21:41 点击:29

              永磁无刷电机是来自位置传感器的驱动信号,按照一定的逻辑使某些功率开关器件在某一瞬间导通或截止,电枢绕组内的电流发生跳变,从而改变了主定子的磁状态九州体育娱乐,把电枢绕组内的这种电流变化过程的物理现象称为换相。每换相一次,磁状态就发生一次改变九州体育娱乐九州体育娱乐,这样在工作气隙内会产生一个跳跃式的旋转磁场九州体育娱乐。为了使永磁无刷电机可靠运行,就应该正确地进行换相。

               

              永磁无刷电机换相后的补偿电流怎样精准控制,即如何精确控制PWM100%占空比的时间是超静音控制器设计的关键!这就要求控制系统的MCU具有以下的特点:

              1) 有很快的A/D转换速度九州体育娱乐,能够在换相后连续快速采样九州体育娱乐;

              2) 能够在PWM的开通期间特定时刻触发A/D采样;因为在PWM逆变器带感性负载的控制系统中,由于系统的一些寄生参数导致PWM在开通和关断期间电机的相线上出现振铃(如图4所示)九州体育娱乐,这些振铃会耦合到A/D采样的回路中九州体育娱乐,因此我们应避开在PWM开关过程中进行A/D采样。如果我们在PWM开通期间的中点触发电流采样,我们将会得到电流的平均值九州体育娱乐,这将有利于我们对永磁无刷电机电流补偿的控制九州体育娱乐。

               

              无刷电机电流采样波形


              事实上,找到这样的MCU并不难,譬如英飞凌的永磁无刷电机专用控制芯片XC866,CYPRESS的片上可编程控制芯片CY8C24533等。XC866的A/D转换速度可以达到2us以内,加上程序的执行时间,一次A/D转换需要的总时间在8us以内,以这样的时间间隔来判断电流补偿是否完成已经足够九州体育娱乐。CY8C24533是CYPRESS专为电机控制开发的带高速A/D的芯片九州体育娱乐,其SAR8转换速度可以达到3us以内,加上其自动对齐触发A/D模式,可以在PWM的任意时刻触发电流A/D采样九州体育娱乐,我们也很容易实现对永磁无刷电机电流的精准控制。

               

              无刷电机换相补偿电流图


              2b是采用XC866控制芯片的系统在经过上述方法优化后测得的换相电流波形九州体育娱乐,由图2b可以看出,换相时的电流脉动基本消除,永磁无刷电机的相电流基本接近方波。用了这套控制系统的电动车九州体育娱乐,起步加速以及运行时的永磁无刷电机震动已基本消除,实现了超静音控制器的设计。


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