永磁無刷直流電機的控制電路主要完成位置信號的譯碼、驅動信號生成、PWM斬波信號控制、轉速檢測和控制，同時還具有過流保護、軟起動、正反轉控制等功能，它是無刷電機控制器的核心。

1、轉子位置信號譯碼

轉子位置傳感器發(fā)出的位置信號經(jīng)過光耦隔離得到寬度為180度電角度的方波信號，根據(jù)無刷電機正反轉的設置情況對位置方波信號采用不同的邏輯處理，使控制電路產(chǎn)生正轉或反轉所需要的驅動信號。

2、PWM斬波信號控制

永磁無刷直流電機的轉速與直流電壓成正比，通過控制PWM斬波信號占空比可以方便地控制電機的轉速。一般采用RC振蕩電路或晶振電路產(chǎn)生鋸齒波，與轉速設定信號相比較生PWM斬波信號。

3、轉速檢測電路

永磁無刷直流電機的轉速檢測一般采用測速發(fā)電機或光電編碼器，但永磁無刷直流電機一般功率較小，不宜在軸士安裝轉速傳感器。通常利用轉子位置傳感器的信號檢測轉速，電機每轉對應P個方波脈沖，因此方波信號的頻率與電機的速度成正比。可以利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器測速電路檢測電機轉速。電機位置傳感器的脈沖信號送到觸發(fā)器輸人端TR，其上升沿使觸發(fā)器輸出Q端產(chǎn)生等寬等高的脈沖，再經(jīng)過RC低通濾波器后輸出個直流電壓，該電壓幅值正比電機的轉速，即為電機的轉速信號。這種測速方法只適用于電機轉速校高的場合，且轉速檢測精度較低。此外，還可根據(jù)位置傳感器信號的特點和單片機的運算功能實現(xiàn)測速，以提高電機轉速的檢測精度，使無刷直流電機的速度控制更加靈活。常用的測速方法有三種，分別為T法、M法和M/T法。

永磁無刷直流電機控制電路

T法是通過霍爾信號兩個相鄰球沖的時間聞隔來確定轉速的，該方法適合于速度比較低的場合，當轉速校高時，其準確性較差。假設計數(shù)器時鐘頻率為f，無刷直流電機極對數(shù)為p，霍爾信號相鄰兩個脈沖內(nèi)計數(shù)器計數(shù)值為N，則對應的實際轉速為n=60f/（Np）。

M法是利用一段固定的時間間隔內(nèi)霍爾信號的脈沖數(shù)來確定轉速的，其性能點正好與T法相反比，比較適于高速場合。假設定時時間為T，該時間段霍爾信號計數(shù)為N，則對應的實際轉速為n=60N/（Tp）。

M/T法則集中法了T法和M法的優(yōu)點，低速階段采用T法測速，高速階段采用M法測

速，從而在整個速度范圍內(nèi)都有較好的準確性。

4、電機的正反轉控制

直流電機可以通過改變磁楊的方向和電樞電壓的極性改變電機的轉向，但這在永磁無刷直流電機中不適用。在永磁無刷直流電機中，可以通過改變電樞繞組的導通順序來改變電機轉向。

5、電機的起動

永磁無刷直流電機起動時，電機轉速為零，即繞組感應電動勢為零，直流母線電壓全部加在繞組阻抗上，導動起動電流很大，危及電機和控制器的安全運行，故一般采用限流起動。

6、變結構控制的實現(xiàn)

無刷直流電機的本體結構與調(diào)速永磁同步電機相同。永磁無刷直流電機具有起動性能好、調(diào)速方便、動態(tài)特性優(yōu)良的特點；調(diào)速永磁同步電機具有轉速精確、運行穩(wěn)定的特點。因此可以采用變結構的控制方法使電機有這兩種方式的優(yōu)點，即電機低速起動或調(diào)速過程中，采用無刷直流電機運行方式，提高系統(tǒng)的動態(tài)性能；在電機進入轉速穩(wěn)定區(qū)域后，則采用同步電機運行方式，轉子轉速與供電頻率同步，使其具有高的轉速穩(wěn)定度。用轉子位置傳感器信號檢測電機轉速，一旦電機失去同步，馬上轉換為無刷電機運行方式，重新將轉子拉入同步。

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