?微型直流電機控制算法詳解

微型直流電機應用非常廣泛，常見(jiàn)有刷直流電機與無(wú)刷直流電機，有刷直流電機控制簡(jiǎn)單，成本低在各種電動(dòng)產(chǎn)品當中使用非常多，無(wú)刷直流電機控制復雜且成本高，一般應用于高端精密產(chǎn)品當中，下面天孚微電機詳細的講述這兩種直流電機的控制算法。

首先是有刷直流電機，由于控制簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，大多數產(chǎn)品用是都是這種微電機，如電子鎖、掃地機器人、電動(dòng)窗簾、美容儀、小風(fēng)扇等等，微型直流電機采用電路控制，通常采用以下兩種。

第一種是PWM控制：這種是微型電機通用的控制方法，在這控制方式中，功率MOFSET，或者IGBT接通高頻整流AC線(xiàn)電壓，進(jìn)而為微型電機產(chǎn)生隨時(shí)間變化的電壓。開(kāi)關(guān)頻率可以消除噪聲。PWM微型直流電機的控制方法可以獲得更佳的電流控制和更佳的EMI性能，因此，效率更高。

第二種為相角控制：這種控制方法非常簡(jiǎn)單，只要通過(guò)TRIAC的點(diǎn)弧角的變動(dòng)來(lái)控制速度。相角控制是非常經(jīng)濟的解決方案，但是，效率不太高，易于電磁干擾(EMI)。

相比于有刷直流電機，無(wú)刷直流電機控制就要復雜許多，在控制當中需要了解直流電機整流轉向的轉子位置，如果是閉環(huán)速度控制，需要兩個(gè)附加要求，轉速的速度或直流電機的電流與PWM信號測量來(lái)控制直流電機的速度與功率。微型直流電機會(huì )采用霍爾效應傳感器來(lái)感應轉子的位置，這也是導致直流電機成本增加的原因之一。

?

直流電機控制算法需有以下功能

1.控制電機速度的PWM電壓；

2.對電機進(jìn)整流換向的機制；

3.利用霍爾傳感器來(lái)預測轉子位置的方法。

脈沖寬度調制可改變直流電機繞組電壓，電壓和PWM的占空成正比，當適當的整流換向時(shí)，直流電機的扭矩速度特性是和有刷直流電機一樣的，可以通過(guò)可變電壓來(lái)控制直流電機的轉速與轉矩。

除脈沖調制外，常見(jiàn)還有梯形整流換向、正弦整流換向。

梯形換向是最簡(jiǎn)單的一種方法，通過(guò)3種霍爾傳感器提供數字信號，它們會(huì )在60°的扇形區內測量直流電機的轉子位置，并且在之路電機控制器上提供這些信息，因為每次兩個(gè)繞組上的電流相等，第三個(gè)繞組電流為0，這種方法僅能產(chǎn)生具有六個(gè)方向共中之一的電流空間矢量。隨著(zhù)電機的轉向，電機終端的電流在每轉60度時(shí)，電開(kāi)關(guān)一次（整流換向），因此電流空間矢量總是在90度相移的最接近30度的位置。因此每個(gè)繞組的電流波型為梯形，從零開(kāi)始到正電流再到零然后再到負電流。

這樣就產(chǎn)生了電流空間矢量，當它隨著(zhù)轉子的旋轉在6個(gè)不同的方向上進(jìn)行步升時(shí)，它將接近平衡旋轉。但是?梯形驅動(dòng)系統在整流過(guò)程中會(huì )遇到轉矩紋波問(wèn)題。

以上就是微型直流電機常見(jiàn)控制算法，更多有關(guān)微型直流電機資訊，請繼續關(guān)注天孚微電機。