无刷直流电机(BLDCM)位置识别SVPWM控制

无刷直流电机,即BLDCM,在各个行业应用非常广泛。我们最熟悉的是在四轴飞行器中的应用,其中的电机基本都是BLDCM。除此之外,汽车电子、家用电器、航空航天、办公自动化、机器人等领域都有重要应用。

梯形波/方波无刷直流电机被称为无刷直流电机(BLDC),而正弦波无刷电机被称为永磁同步电机(PMSM)。无论是BLDC还是PMSM,它们都是基于电磁感应原理的无刷电机,具有高效、低噪音、长寿命等优点。在四轴飞行器中,BLDCM的应用非常广泛,因为它们能够提供高度精确的控制和出色的动力性能。此外,BLDCM在汽车电子领域也有着重要的应用。例如,汽车发电机、转向助力系统等都需要使用到无刷直流电机。在家用电器领域,无刷直流电机也广泛应用于洗衣机、冰箱、空调等家电产品中。航空航天领域也对无刷直流电机有着广泛的需求。例如,卫星的姿态控制、火箭的推进系统等都需要使用到无刷直流电机。办公自动化领域中的打印机、复印机、扫描仪等办公设备也都会使用到无刷直流电机。

无刷直流电机的原理简单来说如下图所示:

三相逆变器加三相绕组定子和永磁转子,构建了一个完整的电机驱动系统。通过逆变器输出三相方波或三相正弦波,可以控制电机转动。

在BLDCM中,定子产生的旋转磁场方向与转子磁场方向垂直,才能产生最大的电磁转矩。因此,通常需要检测转子位置,以确保电机能够正常运转。

BLDCM的转速是通过控制逆变器输出电压大小来调节的。因此,BLDCM模型的输入是电压大小,输出是电机转速。通过改变电压大小,可以实现对电机转速的精确控制。

于是得到传递函数为:

其中:

omega表示电机机械角速度、Ud表示逆变器的直流母线电压、Bv表示粘滞摩擦系数等。

01

本文通过位置识别SVPWM控制算法对BLDCM无刷直流电机进行控制。

主程序介绍

01SVPWM模块

02位置识别模块

03主电路及显示

04仿真结果如图所示:

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