這是對無刷直流電機原理和控制方法講述的非常清楚，可以幫助開發人員迅速入手
【摘要】采用TM S320L F2407 芯片為核心設計的數字伺服系統, 很好地解決了伺服系統中PWM 信號的生成、電機速度反饋大小及電動機電流反饋問題, 對其中的轉子位置檢測電路、相電流檢測電路、驅動電路以及保護電路等內容進行了詳細的討論, 并給出了相應的硬件電路。
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2 . 1 轉子位置檢測電路
2 . 1 . 1 檢測電路應用原理
無刷直流電動機的轉子位置是由位置傳感器檢測出來的。光電式位置傳感器(霍爾元件)是利用光電效應制成的, 由跟隨電動機轉子一起旋轉的遮光板和固定不動的光源及光電管等部件組成。隨著電機轉子的旋轉, 光電管間歇接收從光源發出的光, 不斷導通和截止, 從而產生一系列"0"、 "1"信號。這些脈沖信號通過Iö O 口傳輸給DSP,DSP 讀取霍爾元件的狀態值, 確定轉子當前的位置, 通過改變PWM 信號輸出的高有效或低效來控制驅動電路, 改變IGBT 的導通順序, 很好地實現電機換相的控制; 同時改變PWM 信號占空比,來調節電機的轉速。 電機轉子每轉一圈, 霍爾元件H 1、H 2、 H 3 會出現六種狀態,DSP 對每一種狀態發出相應的控制字, 改變電機的通電相序, 實現電機的連續運行。
電機驅動電路控制原理圖和電機正轉換相表如圖3 和表1 所示。
2 . 1 . 2 霍爾元件信號處理
電動機上的霍爾元件信號發生時序如圖4 所示。
在設計中對三個霍爾元件作兩步處理: 首先把三個霍爾元件的信號接到TM S320L F2407 的三個 Iö 引腳上, 記錄當前的狀態; 然后把霍爾元件信號作為三路輸入接到CPLD 的 Iö O 口, 通過編程實現一路連續的窄脈沖輸出, 接到TM S320L F2407 的CA P3 引腳上。每一個脈沖觸發一次中斷, 控制驅動橋路的導通順序,并根據當前的霍爾元件狀態信息對電機的轉速和正反轉進行控制。
2 . 2 相電流檢測電路
電流反饋通道由霍爾元件、 運算放大器和Aö D 轉換器組成。 電流反饋采用變比為1: 1 000 的磁平衡式霍爾元件, 該元件輸出為電流信號, 并且信號較弱, 須經過精密電阻將其轉換為電壓信號, 再經過放大處理, 得到電流的雙極性信號。電路原理圖如圖5 所示。
2 . 3 驅動電路
電機控制的驅動器采用 IR 2131 芯片。 IR 2131öIR2132 (J ) (S)是一種高電壓、 高速度的功率MOSFET
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