在現(xiàn)今越來(lái)越強(qiáng)調(diào)環(huán)保節(jié)能的法規(guī)要求下, 新一代的產(chǎn)品需要具備高效的性能, 在永磁無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)上亦是如此, 除了高效率的電機(jī)外, 電子組件及驅(qū)動(dòng)算法也必須盡可能的高效。

為此靈動(dòng)微提出了以MM32 SPIN0x 32位微處理器開(kāi)發(fā)的無(wú)位置傳感器FOC弦波驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)解決方案。以下表格為此方案所提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)功能列表。
靈動(dòng)微MCU MM32電機(jī)驅(qū)動(dòng)硬件的參考設(shè)計(jì)

硬件系統(tǒng)由外部 24V電源供電, 經(jīng)過(guò)電源降壓轉(zhuǎn)換后提供15V、5V電壓, 分別供電給Gate driver IC, 以及MM32 SPIN0x 微處理器，而功率開(kāi)關(guān)管則直接使用24V電源。

此方案采用0~5V的電壓輸入做為速度命令的來(lái)源, 以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。用戶調(diào)節(jié)可變電阻旋鈕(VR1, 請(qǐng)見(jiàn)圖1)可以改變此輸入電壓值, 當(dāng)輸入電壓值超過(guò)0.7V時(shí)電機(jī)將會(huì)啟動(dòng), 當(dāng)電壓值低于0.4V電機(jī)將會(huì)停止。 此方案的轉(zhuǎn)速是經(jīng)過(guò)此輸入電壓的變化加以控制, 目前規(guī)劃為七段轉(zhuǎn)速控制。 電機(jī)啟動(dòng)前會(huì)先量測(cè)電機(jī)的U, V兩相的反電動(dòng)勢(shì)電壓(BEMF), 并由此偵測(cè)點(diǎn)擊目前是在靜止?fàn)顟B(tài)或是旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。 若是在靜止?fàn)顟B(tài)，則可以直接啟動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 若電機(jī)是在旋轉(zhuǎn)狀態(tài), 程序?qū)?huì)持續(xù)量測(cè)BEMF U,V 的電壓一段時(shí)間后, 經(jīng)由計(jì)算得知此電機(jī)的轉(zhuǎn)速及順逆轉(zhuǎn)方向, 之后才能依此數(shù)據(jù)啟動(dòng)電機(jī)。

電機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)后, 將會(huì)透過(guò)運(yùn)算放大器量測(cè)二相的相電流 Ia, Ib, 并將此信息經(jīng)過(guò)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)換后控制電機(jī)的力矩電流大小及相位。

電機(jī)進(jìn)入閉回路運(yùn)轉(zhuǎn)后, 其運(yùn)轉(zhuǎn)的角度將由滑模估測(cè)器提供, 并藉由此獲得電機(jī)速度的數(shù)據(jù)。此時(shí)若是收到用戶傳來(lái)的電機(jī)停止命令, 程序并不會(huì)立即關(guān)閉PWM輸出, 而是會(huì)自行降低目前的轉(zhuǎn)速命令, 使實(shí)際轉(zhuǎn)速低于參數(shù)設(shè)定值后才會(huì)將PWM 輸出關(guān)閉。

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