简介
无刷直流 Brushless Direct Current ,BLDC 不使用电刷换向,使用电子换向,和有刷电机相比,有

更好的转速-转矩特性
快速动态响应
高效率
使用寿命长
运转无噪音
较高的转速范围
BLDC电机是同步电机的一种,定子产生的磁场与转子产生的磁场具有相同的频率,不会有感应电机中差频问题。
BLDC电机有单项,两项和三项,普通使用三项,以下介绍为三项全桥。
BLDC电机定子与感应电机定子相似但绕组分布不同,多数BLDC电机有三个星型连接的定子绕组。
定子绕组
其中绕组有两种类型:梯形与正弦电机。以定子绕组中线圈的互联方式为依据来区分两组电机,不同的连接方式有不同的反电动势。




转子永磁体
转子由永磁体组成,可以有2-8对磁极

BLDC分为无感BLDC和有感BLDC,有感一般指霍尔传感器,BLDC电机换向以电子方式换向,要使BLDC转动,必须按一定顺序给定子绕组通电,为了确定通电顺序与时间,就要知道转子位置,可以用霍尔传感器获得转子位置
有感BLDC如图
无感BLDC与有感BLDC的差别就是有无霍尔传感器,有感通过霍尔传感器得到转子位置,无感通过反电动势得到转子位置。

反电动势
BLDC电机转动时,每个绕组都会产生叫做反电动势的电压,根据楞次定律,其方向与提供给绕组的主电压相反,反电动势主要取决三个因素:

转子角速度
转子磁体产生的磁场
定子绕组的匝数

成型的电机转子磁场和定子绕组是固定的,唯一决定反电动势的是角速度,角速度增加,反电动势增加。
转矩/转速特性

BLDC两个转矩参数,峰值转矩(TP)、额定转矩(TR)。
连续运转时,电机的负载会增加直到达到额定转矩,转矩在转速达到额定值之前保持不变。

选型
根据负载选择合适的电机,一般考虑三个参数:

所需的峰值扭矩
需要的RMS转矩
工作转速范围
峰值转矩(TP)
负载所需的峰值转矩=负载转矩(TL)+惯性转矩(TJ)+克服摩擦所需转矩(TF)。
还有其他因素等,一般计算时加20%。


RMS转矩
RMS(均方根)简单理解为负载所需的平均连续转矩,取决于多个因素(峰值转矩(TP)、负载转矩(TL)、惯性转矩(TJ)、摩擦转矩(TF)、加减速、启动次数)

TA:加速时间
TR:启动时间
TD:减速时间

转速范围

一般所需最大转速再加10%。

驱动方式:

没转过60个电角度,其中一个传感器就会改变状态,完成电周期需要六步。pwm频率至少是电机最高频率10倍。
有感控制框图:

无感控制框图:



BLDC驱动程序
斩波方式
两种斩波方式,单斩与双斩

双斩 H_PWM-L_PWM

单斩 ON_PWM

单斩 PWM_ON

双斩与单斩各有优势,双斩非换向器件不会出现第三项导通现象,功率管控制是单斩两倍,消耗更大。

双闭环控制

ASR一转速调节器,
ACR一为电流调节器,
Tt 一电枢回路电磁时间常数,
Tm—拖动系统电机时间常数,
T&一为晶体管触发与整流装置的滞后时间常数。
无刷电动机的电磁转矩基本上和相电流成正比。



这里我也不是很懂,设计到算法,看程序再说

程序框图


设计框图

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