无刷电机属于自换流型(自我方向转换),因此控制起来更加复杂。BLDC 电机控制要求了解电机进行整流转向的转子位置和机制。对于闭环速度控制,有两个附加要求,即对于转子速度 / 或电机电流以及 PWM 信号进行测量,以控制电机速度功率。

 

BLDC 电机可以根据应用要求采用边排列或中心排列 PWM 信号。大多数应用仅要求速度变化操作,将采用 6 个独立的边排列 PWM 信号。这就提供了最高的分辨率。如果应用要求服务器定位、能耗制动或动力倒转,推荐使用补充的中心排列 PWM 信号。

 

许多不同的控制算法都被用以提供对于 BLDC 电机的控制。典型地,将功率晶体管用作线性稳压器来控制电机电压。当驱动高功率电机时,这种方法并不实用。高功率电机必须采用 PWM 控制,并要求一个微控制器来提供起动和控制功能。

 

控制算法必须提供下列三项功能:

▪ 用于控制电机速度的 PWM 电压

▪ 用于对电机进整流换向的机制

▪ 利用反电动势或霍尔传感器来预测转子位置的方法

 

脉冲宽度调制仅用于将可变电压应用到电机绕组。有效电压与 PWM 占空度成正比。当得到适当的整流换向时,BLDC 的扭矩速度特性与以下直流电机相同。可以用可变电压来控制电机的速度和可变转矩。

 


功率晶体管的换向实现了定子中的适当绕组,可根据转子位置生成最佳的转矩。在一个 BLDC 电机中,MCU 必须知道转子的位置并能够在恰当的时间进行整流换向。