易賣(mài)工控網(wǎng)10月29日訊，無(wú)刷直流電機(jī)（BLDC），也稱(chēng)為電子換向電機(jī)或同步直流電機(jī)，直流電通過(guò)逆變器或開(kāi)關(guān)電源后，它產(chǎn)生一個(gè)交流電流來(lái)驅(qū)動(dòng)帶有閉環(huán)控制器的電機(jī)，控制器通過(guò)改變繞組的相位和電流來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的。無(wú)刷電機(jī)比有刷電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是高功率重量比，高速度和電子控制。無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行與交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)非常相似馬達(dá)，無(wú)刷直流電機(jī)也由轉(zhuǎn)子和定子組成。 　　控制規(guī)則

　　無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)定子由疊層鋼制成，疊層鋼用來(lái)承載繞組，繞組定子可以按兩種模式排列-星型模式（Y）或三角形模式（Δ）。在這兩種模式之間主要區(qū)別，Y模式在低轉(zhuǎn)速下提供高扭矩，而Δ模式提供低轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩低。這是因?yàn)樵?Delta;配置中，一半的電壓施加在不受驅(qū)動(dòng)的繞組，從而增加損耗，進(jìn)而提高效率和轉(zhuǎn)矩。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)使用電循環(huán)控制。一個(gè)電循環(huán)有6種狀態(tài)，基于霍爾傳感器的電機(jī)交換序列如下圖所示。

　　無(wú)刷直流電機(jī)的基本工作原理與有刷直流電機(jī)相同，在有刷直流電機(jī)的情況下，使用機(jī)械換向器和電刷實(shí)現(xiàn)反饋，在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)中，反饋是通過(guò)多個(gè)反饋傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，最常用的傳感器有霍爾傳感器和光學(xué)編碼器。在三相無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)中，極數(shù)是3的倍數(shù)，磁鐵的數(shù)量是2的倍數(shù)。由于每個(gè)電機(jī)的磁鐵和極數(shù)不同，因此，電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈步數(shù)也不同，步數(shù)（N）可以采用下面的公式計(jì)算，本文使用的電機(jī)有12個(gè)極和16個(gè)磁鐵，轉(zhuǎn)一圈，需要產(chǎn)生48個(gè)電步。

　　設(shè)計(jì)策略

　　這種設(shè)計(jì)通過(guò)兩個(gè)輸入信號(hào)來(lái)控制馬達(dá)的速度和方向，引腳8控制方向，高電平插腳8表示電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，低電平表示逆時(shí)針?lè)较?，引腳2用于通過(guò)輸入頻率控制速度。如果此引腳上沒(méi)有頻率的信號(hào)將關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)將停止。在開(kāi)始的500毫秒內(nèi)，頻率作用于此pin電機(jī)將啟動(dòng)，使用一個(gè)輸入頻率，我們可以準(zhǔn)確地控制馬達(dá)的速度。

　　要計(jì)算轉(zhuǎn)速，我們需要知道一個(gè)電機(jī)包含多少個(gè)電氣步矩。

　　霍爾傳感器介紹

　　霍爾傳感器的處理模塊包括ACMPS（ACMP0、ACMP3、ACMP4）和除噪濾波器（dly1、dly5、dly6）和dffs（dff6、dff7、dff8）。這個(gè)項(xiàng)目中使用的霍爾傳感器有4個(gè)引腳；VDD、GND和2個(gè)差分輸出，連接到ACMPS的輸入端和輸入端，內(nèi)部VREF組件設(shè)置為1.2V，用作霍爾傳感器的VDD，過(guò)濾信號(hào)來(lái)自ACMPS進(jìn)入dffs的D輸入，輸入頻率對(duì)這些DFF進(jìn)行計(jì)時(shí)并設(shè)置旋轉(zhuǎn)速度。

　　此應(yīng)用中的電機(jī)有48步，因此在5kHz的頻率下，電機(jī)將以6250的速度運(yùn)行轉(zhuǎn)速。控制電路分為四個(gè)部分：霍爾傳感器處理塊，一個(gè)門(mén)驅(qū)動(dòng)器塊，一個(gè)pwm控制或速度控制塊，和一個(gè)保護(hù)塊。

　　霍爾傳感器工作過(guò)程

　　柵極驅(qū)動(dòng)器塊包括12個(gè)3位LUT，這些lut根據(jù)霍爾傳感器的反饋，6個(gè)LUT（3位LUT8–3位LUT13）用于順時(shí)針?lè)较蛄硪粋€(gè)6（3位LUT1–3位LUT6）用于切換到CCW方向。

　　PWM控制包括PWM2組件、計(jì)數(shù)器CNT8、有限狀態(tài)機(jī)FSM1、3位LUT15、2個(gè)dffs（dff0和dff1）、上升沿檢測(cè)器pdly0和逆變器inv0，DFF0和DFF1一起作為頻率比較器工作。

　　保護(hù)塊包括2個(gè)延遲（dly2和dly9）、計(jì)數(shù)器cnt0和配置的2位lut0作為異或門(mén)，這部分設(shè)計(jì)用于保護(hù)電機(jī)和外部FET不被燒毀。如果電機(jī)卡住或無(wú)法啟動(dòng)，霍爾傳感器將無(wú)法提供必要的反饋關(guān)掉馬達(dá)。

　　結(jié)論

　　如何使用SLG46620控制三相無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，GreenpakCMIC和霍爾效應(yīng)傳感器，SLG46620還包含其他功能，例如，Greenpak中的ADC可以解釋輸入直流電壓并根據(jù)該值生成一個(gè)pwm脈沖，而不是使用輸入頻率。以上就是關(guān)于霍爾傳感器控制無(wú)刷直流電機(jī)的相關(guān)內(nèi)容介紹，更多電機(jī)伺服相關(guān)信息請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：工控網(wǎng)（http://news.tpt0.cn）