无刷直流电机如何控制？

高功率无刷电机必须由PWM控制，并要求微控制器提供启动和控制功能。那您了解PWM 在无刷直流电机控制中的作用吗？

当选择或开发使用脉宽调制（PWM）驱动无刷直流电机的电子设备时，运动控制系统设计人员经常会面临挑战。注意一些基本的物理现象，可以避免意外的性能问题。本文为PWM驱动器与无刷直流电机配合使用提供了通用指导。

无刷直流电机的换向

有刷直流电机使用机械换向，无刷直流电机与此不同，采用电子换向。这意味着电机的相位，根据转子相对于定子的位置依次通电和断电。对于三相无刷直流电机，驱动器由六个电子开关（通常为晶体管）组成，通常称为三相H 桥。此配置允许三个双向输出，为电机的三相通电。

按特定顺序打开和关闭晶体管，使电机各相通电，以确保定子与转子磁铁感应所产生的磁场保持****方向。

电机可以采用广泛使用的六步梯形换向驱动，也可以通过操作实现更先进的矢量控制，也称为磁场定向控制（FOC），具体取决于电子设备的复杂程度。

无刷直流电机的PWM调节

在有刷或无刷直流电机中，应用的工作点（速度和扭矩）可能会有所不同。放大器的作用是改变电源电压或电流，或两者都改变，以实现期望的运动输出。

改变电压或电流通常有两种不同的方式：

·线性放大器；

·斩波器放大器。

线性放大器通过改变电压或电流，来调整传递给电机的功率。未输送至电机的功率被耗散。因此，需要一个大型散热器来耗散功率，从而增大放大器的尺寸，使其更难以集成到应用中。

斩波放大器通过打开和关闭功率晶体管来调节电压（和电流）。它的主要优点是在晶体管关闭时可以节省电源。这有助于节省应用的电池寿命，减少电子设备产生的热量，并允许使用尺寸更小的电子设备。大多数情况下，斩波放大器都使用PWM方法。

PWM 方法包括在固定频率下改变占空比，以将电压或电流调整到期望的目标值内。请注意，与其它方法相比，PWM 斩波电流的一个优点是开关频率是一个固定参数。这使得电子设计师更容易过滤电磁噪声。当PWM 晶体管占空比为**** 时，施加到电机上的电压为母线电压。当晶体管占空比为50% 时，施加在电机上的平均电压为母线电压的一半。当晶体管占空比为0% 时，不会向电机施加电压。