Steve bldc 分析
(1) 无位置传感器控制方式
转速3000r/min 电机极对数 2极
PWM开关频率15kHz
示波器测试得到
120度电角度 对应的频率是300Hz
则基波电角度对应的是100Hz
因为电机两对极 对应的机械转速变化率为 一秒钟变化50次 50Hz
那么每分钟的变化就是3000次 即转速 3000r/min
图1 整体图(黄色为U相反电势电压 紫色为U相输入电流)
一个PWM周期为15kHZ 故120度电角度 对应的300Hz
应该有PWM周期 50个
如下面图2所示
图2 U相反电势平台以及电流波形图
(3)U相电压的平台为120度 在中间位置应该有一个电流换向点
(该换向点对应W相从悬空想变为开通)
在换向点之前的工作模式为
U相电流为正 V相电流为负 W相是悬空相
在换向点之后的工作模式位
U相电流为正 V相是悬空想 W相从悬空相变为相电流为负
模态变换为
换向前
换向后 (检测到悬空相W反电势过零后 延时30度电角度 开通W相)
U相平台换向时刻 W相开通
在第25个PWM 开关周期的时候 ,开始换相 30度电角度对对应的时间宽度是1.665ms
大致600Hz
图3 U相反电势电压平台的二分之一处换向
当U相是悬空相的时候(反电势从负往正变化)维持时间60度电角度 大致对应600Hz
图4 U相是悬空相的时候 左边
U相是悬空相的时候(反电势从正往负变化的)维持时间60度电角度 大致对应的时间宽度是600Hz
U相是二分之一平台时刻对应的换向点 是检测到W相是悬空相的时候(过零是从正往负)
检测到过零点以后,延时30度进行开通
W相对应的是开发板的V相测试环?
W相是悬空相 ,对于PWM开通的时刻检测出的反电压如果是 二分之一的直流母线的情况下 对应的是W相的过零点 。
W 相过零点延时30度电角度 把W相开通 把V相关闭
如下所示
波形406黄色是U相端电压对24V负的波形
蓝色是W相端电压对24V负的波形
粉色是U相输入电流的波形
上图的虚线位置是PWM ON的时刻 采样到的 W相对24V负的电压为12V。 是二分之一的直流母线电压 对应过零点
然后过零点 延时30度电角度进行换向
已经知道120度电角度 对应于300Hz
那么30度电角度对应大致是1.2kHz
示波器 将波形406 进行放大
波形407 检测到悬空相W相的过零点 延时30度进行换相
黄色是U相对24V负的电压
蓝色是V相对24V负的电压
紫色是U相输入电流的波形图
上图的cursor 的虚线是 PWM开通时刻检测到的 W相对24V负的电压是 12V 是二分之一的直流母线电压 对应于悬空W相的过零点 延时30度电角度 进行换向。
为了更清晰的看到 W相 从悬空相开通的过程 。
我将电流环钳 钳在 W相上 。
对应于开发板的V相
注意 开发板的 V相是实际的W相 W相是V相
这可能是开发板厂家自己故意这样做的吧。
为了更清楚看到W相从悬空变为 导通的过程, 将电流钳套在W相上 观看波形
观看W相的电流从0 变为 负的过程
波形408 黄色是U相对24V负的波形
蓝色是W相对24V负的波形
紫色是W相的输入电流波形
上图的虚线对应于悬空相W相 在PWN的开通时刻 检测到的是12V 电压 对应于悬空相W 的过零点, 然后 延时30度 进行换向 将W相开通 也就是将VT6 开通 ,电流由0 变为负。
关于对什么的 PWM 开通时刻 以及关断时刻的解释。
需要有3个问题 需要解释清楚
第一 为什么 在PWM开通的时候, 二分之一 Ubus 是过零点?
第二 为什么 在PWM关断的时刻, 电压为0 的时候 就是过零点。。
第三 电压发电是的悬空相的时候 电压的波形为什么是这个样子 ?
有2个问题需要解释 ?
为何在下列图中,悬空相W相 在PWM开通时刻的波形 如下图所示?
为何在下列图中,悬空相W相 在PWM关断时刻的波形 如下图所示?
波形408
黄色是电机U相对24V负的端电压
蓝色是电机W相对24V负的端电压
紫色是电机W相的输入电流
分析1:
分析W相为悬空相,并且从正往负进行过零的过程。
此时的模态是 +A导通 -B导通 C 悬空
S1 ,S6 导通 S1斩波