无传感器、无电刷的电动机控制设计实现
来源： 作者： 发布时间：2014-11-23 01:35:40 浏览量：必须的工作
在两类电动机情况来看，检测转子位置是电动机必须的工作，而霍尔传感器就是传统的解决方案。可是，这却加添材料成本，需额外的连线，以及代表多一个故障机制；断线或传感器失效令电动机停止，在维修而言这是昂贵的支出，一般会导致差劣的市场洞察力，又增加在工业应用上拥肿的成本。
另一缺点，使用霍尔传感器造出精确的速度控制，通常需要更昂贵的正交编码器或测速发电机，因此，创造一个无传感器方案，从而免除对霍尔传感器和相连电路的需求和依赖，祈望降低成本，加强以变速电动机驱动为特色的电器的可靠性和寿命。
图3. FCBS0550 550V MOSFET逆变器模块，备有独立负线，支援单引脚电流*。
要进行无传感器控制必须在电动机正在运行之时以其他的测量方法间接取得转子位置数据。就这两类电动机来讲，这要由转子在每一定子相中的感应来测量或估计反电动势（BACK emf），在无电刷直流电动机中，其中一相总是被关闭，这样便可利用反电动势测量和零交点检测来计算正确的相开关时间和形式。
在永磁同步电动机中，必须估计反电动势波形，然後利用反三角函数取出转子数据。在实际当中不少的干扰影响也叠加在定子电压波形上，须先行将之滤出，才可以抽出在数据中所包含的转子位置资料。在实现无传感器电动机控制上DSP是完全符合高速运算要求的最佳之选。
数字信号控制器
FREESCALE近来推出56F8000数字信号控制器（Digital Signal CONTROLler）系列，此是把DSP功能与微控制器式的管理结合为一体。56F8000建基於一个高性能16 bit核芯，有32MIPS的操作速度，并装备有大量的外围服务应用程序，包括电动机控制和众多其他功能，譬如在图2中所示的56F8013就是使到电动机控制应用达至最优化，并包括以下的外围设备∶
—三相PWM模块，有15 bit分辨能力和一组可编程的故障和配置
—12 bit ADC，准许有同时转换和比如零交点检测。
—时间器模块，有16 bit分辨率和多通道结构，可用作速度或时间计算。
对於无电刷直流电动机，软件方面包括∶
—设有闭环速度与电流限制的电动机控制
—电动机从任何位置启动，采用一个对准过程从而知道初始的转子位置，需要正确的馈电次序。
—反电动势检测、与PWM同步，减小由於PWM信号在现用相上通电时因为互感和电容所造成的干扰。
—在运行过程中计算及更新换向时间，使到万一找不住零交点时可以作出修正动作。
—起动过程要顾及低速、预定的换向时序；这是需要的，因为在低转速时，比如当启动电动机时，反电动势的幅度太小以致难以检测。
对於永磁同步电动机，软件包括∶
—电动机控是依据场定位控制（FOC），这是用来维持定子与转子磁通於正交位置，以增大转矩效率。
—有称为滑动模式观测器（SMO）的反电动势估计器，其输出用来计算转子位置和速度等资料绕行电感。
—速度与电流闭合环路，分别有更佳的速度与转矩性能。
聪明功率模块
除了实现位置估计算法外，设计电动机控制器的功率级是对工程师寻找一个快速和划算的方案又是另一个大电流电感重大挑战，尤其功耗和与大电流高电压工作相关的干扰影响。即使是一位富经验的设计师也要付出相当的思量和劳力，例如要将布局优化处理，才可减少功率开关的连带效果。其中一个更专门的部份是为功率开关设计的驱动管，这会用MOSFET或IGBT制造，视乎所需的电压额定值来决定。
要解决种种挑战，有些制造商供应完备的模块，内里将所需的功率开关与驱动器和界面电路整合，只需电动机控制输入信号，还有电源直接驱动电动机便可以了。设计范围已缩小至一个简单过程 ─ 找一个大小符合於功率额定值的散热器。布线上经已在模块内里优化，减少连线长度，减少功率损失、以及电容/电感的副作用，除此以外，电源结构相对於分立式方案更为简化，导致到整个设计更加紧密。
电容电感器
电流互感器,如何让原边和副边相为差为0度?我想从一个输出回路中取电流信号,自已缠了一个变压器,初级15圈,两个次级都是20圈,结果测得次级两端空载电压和初级两端电压(或初级电流)相位差90度; 我想要一个相位差0度,偏差很小的,该怎么缠啊?如果我多缠一些圈相位差就是0度了,但是怕影响初级回流阻抗所以不能多缠.满意回复+3maychang 查看完整内容你这个测量结
问一个变压器的问题我们的变压器,经检验,同名端和异名端可以确定,
但是接到电路中,初级线圈的两个线头按下图的方法接入时,
次级根本没电压输出.
如果把初级线圈的两个线头反过来接的话,就可
电池供电3.7VX3块转5V,3.3V1.8V我用三块3.7v的锂电池供电，想将电压转变成5v,3.3v,1.8v,请问大家有什么好的芯片推荐一下，非常感谢。 满意回复+10yanwen217 查看完整内容3节锂电是串接的吧，就是3*4.2=12.6V转5V/3.3V/1.8V，如果负载电流超过50mA，选降压DC-DC，品牌型号就很多很多了，负载电流很小的话可以用高压LDO，比如HT71xx、 ...3节锂电是串接的吧，就是3*4.2=12.6V