无刷电机控制算法的演变

一,无刷电机可控制方式的演变
1.霍尔有感六步换相
不管是方波控制还是正弦波控制,六步换相驱动方法都是最简单的无刷电机驱动方式,驱动原理同有刷电机的驱动方式,只是普通无刷电机为3相六相位,普通有刷电机为单相两相位。只需要在合适的时间使能对应的相位矢量,电机便能正常运转。只要换相速度足够的快,电机不会出现卡顿,抖动的问题。
2.反电动势有感六步换相的方式
为了节省成本,在霍尔有感六步换相的基础上,取消了霍尔,获取相位使用反电动法,换相时机滞后反电动势过零点30度角,其余部分基本与霍尔有感六步换相一致。
3.霍尔/反电动势有感SPWM方式,正弦控制/方波控制
为了更好的控制电流和力矩,提高电机的效率,应运而生。通过对换相速度积分,实时得到细分的电机转子角度,再配合SPWM调制方法输出PWM波形。SPWM的本质的原理时通过输入三相正弦电压,得到旋转的转子磁场,实现电机的运转。
4.霍尔/反电动势有感SVPWM方式,正弦控制/方波控制
在SPWM的基础上提高了控制器的输出功率,修改用六个基础矢量来合成旋转矢量来推动电机旋转,
5.无感反三电阻FOC
在4的基础上通过采样相电流计算转子角度,进一步压缩成本,
6.双电阻FOC
在5的基础上通过采样两相电流来合成三相电流,转子角度的获取方法与5一致。
7.单电阻FOC
在6基础上进一步压缩成本,在一个PWM载波周期内采集两次电流,合成三相电流,其余与6基本一致。
二,无感FOC算法转子位置获取方法
1.反电动势正切法
通过旋转坐标系反电动势逆正切运算,得到转的角度信息。
2.滑膜观测器法
在反电动法基础上优化了计算方式,避免微分带来的巨大干扰,采用滑膜面调整的方式来预测旋转坐标系两相反电动势。
3.PLL
进一步优化电流干扰,在滑膜的基础上,通过对反电势误差进行积分,得到转子角速度,得到转子角度。
三.静止状态获取转子位置-高频注入
为应对静止或者低速下无法获取反电动势,影刺无法计算转子位置的问题,出现了静止状态通过高频注入获取转子位置的方法,目前精度只能做到30度以内,通常用于能看见扇叶的应用,保证上电电机不反转的问题。

posted @ 2024-09-05 09:52  steven_lg  阅读(138)  评论(0编辑  收藏  举报