组连接的各功率开关管的导通与关断，达到换相的目的，使电机运转起来。直流无刷电机三
相绕组主回路基本类型有三相半控和三相全控两种。这里以丫联结三相全控桥两两通电方式
为例进行介绍。所谓两两导通方式是指每一个瞬

I‘fi】有两个功率管导通，每隔 1／6 周期(60 

“电角度)换相一次，每次换相一个功率管，每一功率管导通 120“电角度。各功率管的导通 JJ
页序

V1V2 V2V3 V3V4 V4V5V5V6 V6V1 V1V2，当功率管 V1V2 导通时，电流从 Vl 管流

入

A 相绕组，再从 C 相绕组流出，经 V2 管回到电源。 

图

3 所示的是相电流与感应电动势的波形，各相电流每次导通时间均为 120 度。 

3．直流无刷电机的数字化控制发展方向 
永磁无刷直流电动机性能的改善和提高，除了与电动机本体及电子驱动电路有

 

关外，更与其控制器密切相关。自

20 世纪 80 年代以来随着微型计算机技术、控制技术、控制

理论等的飞速发展，人们从提高控制器性能这条途径来提高永磁无刷直流电动机的性能，
并取得了一些可喜的成果。特别是进人

90 年代以后，高速微处理器和 DSP 器件的出现，保

证了无刷直流电动机性能的快速提高。此外先进的控制方法例如滑模控制、变结构控制、模糊
控制和专家控制等被相继引入无刷电机控制器，从而推动着永磁无刷直流电动机朝着高智
能化、柔性化、全数字化方向发展，为其进入数字化时代开辟了新纪元。

 

无刷直流电机运行过程要进行两种控制，一种是转速控制，也即控制提供给定子线圈的电
流；另一种是换相控制，在转子到达指定位置改变定子导通相，实现定

 

子磁场改变，这种控制实际上实现了物理电刷的机制。因此这种电机需要有位置

 

反馈机制，比如霍尔元件、光电码盘，或嚣

l 譬 l 图 2 三相全控桥两两通电电路者利用梯形

反电动势特点进行反电动势过零检测等。利用霍尔元件的系统在软件实

 

现上更方便。电机速度控制也是根据位置反馈信号，计算出转子速度，再利用

PI 或 PID 等

控制方法，实时调整

PWM(脉宽调制)占空比等来实现定子电流调节。因此，控制芯片要进

行较多的计算过程。当然也有专门的无刷直流电机控制芯片；但一般来说，在大多数应用中，
除了电机控制，总还需要做一些其他的控制和通信等事情。

 

所以，选用带

PWM，同时又有较强数学运算功能的芯片也是一种很好的选择。因为 

DSP 具有较强的计算能力和较好的实时性，使得算法复杂的现代控制理论能够在 
实际中得到很好的应用，特别是实时性要求很高的系统，也可以通过

DSP 实现复杂 

的智能控制算法。

TI 公司的定点数字信号处理器 TMS320LF2407 系列，整合了通用 

数字信号处理器快速运算功能和单片机外围丰富的特点，特别适合直流无刷电机的高性能
控制。

 

经过近

20 年的发展，DSP 的性能大大提高的同时，它的成本也大大降低，芯片 

的价格降低到

3 美元，使得 DSP 产品的应用己扩大到人们的学习、工作和生活的各 

个方面。

DSP 技术的提高和 CPU 相似，已经成为决定电子产品更新换代的决定因素。用 DSP

进行电力传动系统的设计，是未来电力传动系统实现数字化、智能化的发展方向。