李业新

空心杯电机克服了有铁芯电机无法逾越的技术障碍，将电能转化为机械能的效率提高至70%，部分产品甚至达到90%以上，使其具有广阔的应用领域。在很多应用场合，空心杯电动机有着不可替代的地位。不过，知其然当知其所以然，本期的重点，就落在空心杯电机的控制方法上。

十、空心杯电机的控制方法

1.PWM调制方式

采样控制理论中有一个重要结论： PWM控制技术就是以该结论为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等、宽度不等的脉冲，并用这些脉冲代替正弦波或其他所需要的波形（图1）。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率（图2）。

PWM控制的基本原理虽很早就已提出，但受电子元器件发展水平的制约，在20世纪80年代以前一直未能实现。直到进入20世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。

对于两相导通、具备三相六状态的空心杯无刷直流电机来说，在一个周期内，每个功率开关器件可导通120°的电角度，每变换60°又要有两个开关器件配合做切换。因此，PWM调制有以下5种方式（图3 - 图7）：

（1）on_pwm型

（2）pwm_on型

（3）H_pwm-L_on型

（4）H_on-L_pwm型

（5）H_pwm-L_pwm型

前4种方式又被称为半桥调制方式，即在任意一个60°区间，只有上桥臂或下桥臂开关进行斩波调制。细分起来，方式（1）和（2）为双管调制方式，即在调制过程中上桥臂和下桥臂的功率开关都参与斩波调制；方式（3）和（4）为单管调制方式，即在调制过程中只有上桥臂或下桥臂的功率开关参与斩波调制。……