通过检测相电压，再得到反电动势过零点，再延时 30°电角度换相，就可以使励磁与转

 

子同步。

    5 

 

系统硬件设计

    采用 Microchip 公司的 dsPIC30F3010 微控制器实现无刷直流电机的控制。dsPIC30F3010
具有 6 路 10 位 A／D、专门针对电机设计的 6 路 PWM 模块、5 路 16 位定时器、24 KB Flash
程序存储器以及 1 KBRAM。
    用 AN2、AN3、AN4 实现电机端电压检测，得到反电动势过零点。采用 PWM 模块控制 6
个 MOS-FET

 

通断，就可实现换相。采用不同的占空比就可实现对电机调速。

    通过对阻值为 0.1Ω 的电阻端电压的检测获取过流、过载信息，根据电机的实际情况调

 

整放大倍数和比较器的参考电压。

    因电机反电动势通常比 5 V 高，故必须通过电阻分压后才能进行 A／D 转换，分压电阻
根据电机母线电压不同取不同值，只要能保证分压后的电压在微控制器的允许范围内即

 

可。

    3 相逆变桥由 6 个 MOSFET 构成，本系统设计采用 IR2407，它可承受 600 V 电压，电
流达 49 A。PWM 驱动器由 3 片 IR2110

 

构成。

    由于 dsPIC30F3010 为 28 引脚器件，I／O 口有限，不能设计人机接口，因此，需采用
RS-232 接口与 PC

 

机连接，通过超级终端软件实现人机对话。

    6 

 

系统软件设计

    软件由初始化模块、启动模块及无传感器运行模块构成。因电机启动时转速很低，反电
动势很小，故反电动势过零点检测法失效。只能用开环控制电机，当电机达到一定转速后
切换到闭环控制，采用反电动势过零点检测法检测转子位置，所以启动模块是必须的。
    在反电动势过零点检测模块中，对经电阻分压后的端电压进行 A／D 转换，再计算各
相反电动势，如果某相的反电动势为零，则该时刻对应着该相反电动势过零点。如果三个
值都不为零，则说明换相时刻还没有到来，不需要换相。这就要求对端电压分压的电阻必
须对称，以减小误差，且 A／D

 

转换频率应该与电机转速相匹配。

    7 

 

结束语

    实验证明，该无刷直流电机硬件结构简单、可控性好。低速启动时，电机性能不如有传
感器无刷直流电机，但启动后性能与有传感器相当。无传感器无刷直流电机可在恶劣的工
作环境下工作，受干扰比较小，可靠性高，成本低，具有较广阔的市场前景。