基于DSP在無刷直流電機控制中的應用
從理論上來看,直流無刷電動機的速度和轉矩控制主要依據(jù)如下的轉矩和反電動勢工程計算方程
其中,N為直流無刷電動機定子每相線圈數(shù), 為轉子的長度,r為轉子的內徑,B為轉子的磁通密度, 為電動機的角速度,i為相電流,L為相感抗, 為轉子的位置,R為相阻抗。
從方程可以看到,反電動勢與電動機的轉速成比例,而轉矩與相電流也幾乎勢成比例的。根據(jù)這些特點,在方案中采用了圖3所示的控制策略。給定轉速與速度反饋形成偏差,經(jīng)速度調節(jié)后產生電流參考量,它與電流反饋量的偏差經(jīng)電流調節(jié)后形成PWM占空比的控制量,實現(xiàn)電動機的速度控制。電流的反饋是通過檢測電阻上的壓降來實現(xiàn)的。速度反饋是通過霍爾傳感器輸出的位置量,經(jīng)過計算得到的。位置傳感器輸出的位置量還用于控制換相。
圖3三相無刷直流電動機的速度和電流控制
4 軟件控制
系統(tǒng)采用PWM控制算法,電機輸入直流電流且每一時刻只有兩個功率管導通,從2407來的PWM控制信號直接連至驅動器,驅動器的輸出再連至功率MOSFET管的控制極。2407的CPU時鐘頻率是20MHz,PWM頻率是20kHz。
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