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应该是 CB-CA-BA-BC-AC-AB-CB……  

    由电机基础理论可知: 

    T = K * Fa * Ff * sinθ 

    式中 K

 

为常数, Ff

 

为定子磁动势, Fa

 

为转子磁动势, θ 为定子磁动势和转子磁动势

的夹角,明显 θ=90 度时转矩最大.

 

方波控制以六步运行, θ 在 60°到 120 度之间变化,因

 

此不是恒定转矩,正弦波控制的目的就是控制定子磁链方向, 尽量保持定子磁链方向和
转子磁链方向垂直.(这也就是 DSP

——

矢量控制追求的目标

定子磁链定向控制).这样转矩

最大且恒定. 

    要想获得上述效果,必须精确知道转子位置,一般的做法是采用光电编码盘,但成本
较高,鉴于家电应用对动态性能要求不高,电机转速不会突变,在 60 度电角度内可以认
为电机匀速运行,因此本方案采用目前无刷电机标配的霍尔传感器. 

    一个 360°电角度周期内电流按照 t0 到 t6 的顺序变化。因此可以在程序中作出一个 360
度正弦波的表,每隔 60 度分段,通过读取 3 路霍尔的当前值,软件取不同的段,取出的
数据和外部输入的速度给定系数(0~1 之间)相乘,然后送入 PWM 发生器的占空比寄存器,
就可以复现一个完整的 360 度正弦波,按上述描述,不考虑电机的瞬态响应,两次读表
的间隔时间根据以下方法确定:定时器纪录电机转子每转过 60 度电角度所花费的时间,
根据上两次 60 度电角度转子所花时间来预测下一个 60 度电角度需要多长时间.将此时间
片除以 60 度表的数据量,就可以得知每次取表的间隔时间. 

    

 

五、超前换相角处理

    上述方案实现的是理想状态下的电压驱动波形,只是保证电压矢量是和转子磁势方向
基本垂直,实际上由于电机是感性负载,电机定子电流矢量滞后于定子电压矢量,因此
定子磁势也滞后于定子电压矢量,也就是说,如果按照上述 SPWM 波形驱动电机,定子
磁势和转子磁势夹角将小于 90 度,导致电机转矩不是最大,定子电流存在直轴分量,产
生去磁效应,导致控制器的功率因素不高,因此需要加入超前换相处理.以便定子磁势和
转子磁势夹角尽量接近 90 度. 

    实现起来其实很简单,只要在做正弦表时,将初始角度超前就可以了,不需要更改软
件结构.更灵活一点的处理方法是给取表执针加一个偏移量,这样可以根据负载状况灵活
设置超前换相角. 

    

 

六、如何调速

    从上文可以看出,SPWM 的调制波频率不是随意给出的,而是根据 Hall 信号的变化随
时调整的,属于自控式变频,如果要调节电机速度,不能更改调制正弦波频率,而是修
改调制波幅度,因此软件中取出的正弦表值会和外部的速度给定系数相乘后再写入 PWM
发生器的占空比寄存器中,调制幅度修改后,电机上的等效电压变化,然后速度发生变
化,而正弦调制波的频率则依据转子霍尔信号被动调整.