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利用微控制器和數字信號處理器的無傳感器控制

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點擊次數:更新時間:2018-07-11 14:07:31

  無刷直流電動機無位置傳感器控制器的核心是控制芯片,它決定了控制器的性能與成本?為迎合開發無刷直流電機無傳感器控制的需求,國際知名半導體公司先後開發了多種適用于無傳感器控制的專用控制芯片?例如 Unitrode的UC3646, Microlinear的ML4423MIA425, MIA4428, Silicon Sywrms A 32M595, Allegro Micro Systems Am A8902CLBA, PHILIS的TDA5142T?TDA5145?TDA5156和日本東芝等公司的模擬數字混合專用集成電路它們采用反電動勢檢測方法和開環起動方法實現無刷直流電動機無位置傳感器的控制,這些芯片內部集成了反電動勢檢測電路?起動及換向邏輯電路和多種保護電路,保證了無刷直流電動機無傳感器的較低成本的控制,適用于對控制性能要求不高的場合,現在這些芯片在國內外已經得到廣泛應用。

  TOSHOBA(東芝)公司開發多款適用于三相無刷電機無傳感器控制器?驅動器其中最新一款TB6588FG無傳感器驅動器?封裝HSOP36,電源電壓10=42V,輸出電流1.5A,利用模擬電壓輸入以PM方式控制電機轉速?有0?7.5?15或30°四個超前角設置供選擇,並采用相電流重費導通功能降低電機的聲,可用于家電洗衣機等無刷電機的動控制,參見圖13.7原理圖。

 

  近年,出現了STMicroelectronics的ST7系列等微控制器,以及Texas Instruments的TMS120系列, Motorola的DSP568xx系列, Freescale的MC56F801x系列數字信號處理器(DSP)等專用控制芯片?這些專用控制芯片的出現大大促進了無傳感器控制的應用

 

狀態觀測器法

 

狀態觀測器法即轉子位置計算法,其原理是將電機的三相電壓?電流作坐標變換,在派克方程的基礎上估算出電機轉子位置?將電機在ab-c坐標系下的三相實測相電流和相電壓轉換至代表轉子假想位置的a-B坐標系下,兩個坐標系的角度差為△;再根據該坐標系下的電流由派克方程計算出三相電壓值,比較這一電壓和前面經轉換所得電壓的差值,就可以得到函數關系△U=f(△B)?經推導發現:當△θ趨于0時,△U∝△θ,故可采用一狀態觀測器來觀測△U,從面獲得△θ即轉子位置信號。

  這種方法一般只適用于感應電動勢為正弦波的無刷直流電動機,且計算繁項,對微機性能要求較高,盡管這種方法早就提出,但應用並不廣泛?近年來由于高性能DsP的應用和推廣,該方法才有了更多的應用場合?特別是隨著TMS320LF2407專用電機控制用DsP芯片的推出,使這種方法能夠更容易地得以實現。



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