一种无刷直流电动机控制新方法

    钱彬

(中国电子科技集团司第4l研究所，安徽蚌埠233006)

中图分类号：TM33  文献标识码：E

    文章编号：1004—7018(2008)04—0060—01

    本文介绍一种无刷直流电动机配合激光旋转编码器进行高精度控制的新方法。

1普通控制原理

  传统的直流电动机用于精密控制时一般采用如图1所示的方法。

    由于传统的直流电动机采用电刷换向，在精密控制中存在定位死区，因此，此种方案多用于控制及定位精度较低的场合，编码器一般选用几十至几百线／转的光电编码器。

    而对于普通的无刷直流电动机一般采用如图2所示的方法进行控制。

    图中，HaⅡA、B、c为开关式霍尔元件；逻辑处理及控制电路多采用专用的无刷电动机驱动电路，也可根据特殊需要由单片微处理芯片及其它电路构成。其作用是：将霍尔信号进行逻辑处理；对应速度信号产生PWM脉冲；进行欠压、过流、制动、正反转等控制。在不带高精度位置传感器(光栅编码器或旋转变压器)及速度传感器(测速机或位置信号微分)的情况下，只能属于简单的速度控制，一般只应用在电动自行车、打印机、****风机等场合。

2新控制方法设计

  本文着重介绍一种用于精密测量仪器的空心绕组无刷直流电动机及精密定位系统。

2 1空心绕组无刷直流电动机结构原理

    如图3所示，电动机定子及霍尔元件做成空心绕组结构，即绕组使霍尔元件均粘接在环氧玻璃布板上。由于没有硅钢片制成的有齿和槽的铁心，这样稀土永磁材料做成的转子在旋转过程中，铁耗及定位转矩均为零，有利于精密定位。

    三相定子绕组接出三根线U、V、W。

    霍尔元件用的是线性霍尔元件，共接出8根引出线。其中，+5 V～-5 V来自于D／A输出(对于一般系统，也可直

接用电源给定)，既作为霍尔元件A、B、C的电源，又当作无刷直流电动机的给定控制信号。当该信号为正时，电机正转，转速与其大小有关；反之亦然。这样，在控制方式上与传统的直流电机控制方式保持了一致。

2．2霍尔信号的处理及线圈驱动

    霍尔元件A、B、G是三路性质相同的信号，下面以Hall A为例，介绍其处理过程，如图4所示。霍尔元件产生的位置信号经过差分放大后，提取出近似正弦(或类似方波)信号，再经放大及反馈控制，最后经过电流驱动控制电动机运转。

3实际应用结果

    在实际应用中，我们按照此种控制方法，采用图1所示的激光旋转编码器进行定位。激光旋转编码器为8.1万线／转，并进行了6倍插值和4倍频。电动机运行平稳，并获得较高的定位精度，如图5所示。

微特电机测试中的一些问题分析及其它

  张文海，刘家宁，谭宏松

(成都精密电机厂，四川成都610500)

中图分类号：TM306  文献标识码：E

文章编号：1004-7018(2008)04—0061-02

1双通道多极旋转变压器粗精机基准电气零位偏差过大的原因分析

    双通道多极旋转变压器的基准电气零位，理论上应是重合的，这样才符合规定的函数关系。但实际上，由于工艺误差的存在，一台加工好的双通道多极旋转变压器，粗精机的基准电气零位往往无法重合，这就产生了粗精机基准电气零位偏差。在偏差不大的情况下，使用中可以对其进行补偿；但如果偏差太大，补偿则无能为力。因此，《双通道多极旋转变压器国家标准》规定：极对数≤36p，粗精零偏±30；极对数>36p，粗精零偏±20 ^。一般情况下，由于对旋转变压器的加工精度要求较高，无论是电机设计还是工艺方法上都要采取一些补偿措施。因此，专业厂生产出的电机，粗精机基准电气零位偏差大都控制在合格范围之内