基于PIC18F4431 的永磁BLDCM 控制系统设计
2014-03-13毛攀峰
电子科技 2014年5期
何 琪,毛攀峰
(浙江国际海运职业技术学院 船舶工程学院,浙江 舟山 316021)
在当前水泵电机控制领域中,传统的直流有刷电机由于其工艺要求高、维修保养不便、利用效率低等因素已逐步被淘汰。替代其是一种BLDCM(Brushless Direct Current Motor)即无刷直流电机,该BLDCM 控制电机转速高、效率大已在水泵制造业中得到证实,今后将会成为此领域中的主流电机。
BLDCM 主要包括两部分,即直流永磁电机部分和电枢绕组驱动控制部分,BLDCM 的技术虽可大幅提高电机的效率,但对控制驱动部分也涵有一定的技术要求,若控制驱动与电机匹配不但不能有效的提高电机效率,且还会降低电机寿命。因此,结合目前DSPIC[1-2]技术将有效地完成对BLDCM 的控制。
1 系统总体设计
BLDCM 技术实际是一种直流永磁无刷电机与PWM 控制相结合的技术,通过霍尔传感器对磁路的判断,确定永磁转子当前位置,在确定相应的PWM 控制脉冲驱动定子电枢绕组,形成转矩,使电机快速转动[3]。从某种控制程度上讲,此种控制也属闭环控制系统,如图1 所示。
1.1 系统总体组成及功能
BLDCM 包括直流永磁电机和电枢绕组驱动控制,直流永磁电机定子绕组驱动电源为直流,绕组分为A、B、C 三相、6 极,三相绕组互为180°,每相绕组根据缠绕方向设定一个磁极对;转子为四磁极的永久磁铁,互成90°夹角。这样可使改变定子绕组磁极属性产生磁转矩,使得转子快速转动,因此转速与定子绕组磁极改变的速度与方向有关[4]。
电枢绕组驱动部分为一块PCB 控制板,主要是输出PWM 脉冲波,采集转子位置,选择输出程序,并输出对应的PWM 脉冲,驱动定子绕组有序改变磁极属性,使转子转动。……
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