PDF《无刷直流 （BLDC） 电机的无传感器梯形控制》

应用报告 ZHCA559CJuly

2013 无 无刷 刷直 直流 流(BLDC) 电 电机 机的 的无 无传 传感 感器 器梯 梯形 形控 控制 制Bilal Akin and Manish Bhardwaj 摘 摘要 要 这份应用报告提出了使用 TMS320F2803x 微控制器控制无刷直流电机的解决方案.

TMS320F280x 器件是 C2000? 系列微控制器的部件,它通过减少系统组件实现用于三相电机的智能控制器的成本有效设计,并且 提高了效率. 使用这些器件,有可能实现更加精确的控制算法. 下面给出了一个完整的解决方案:可在本 文档中找到控制结构、电源硬件拓扑、控制硬件和对能量转换效率的评价. 这份应用报告涵盖了以下内容: ? 梯形 BLDC 电机控制原理的理论背景 ? 基于模块化软件块的递增构建级 ? 试验结果 内 内容 容1简介

2 2 BLDC 电机

3 3 BLDC 电机控制

4 4 系统拓扑

6 5

32 位C2000 控制器针对数字电机控制 (DMC) 的优势

10 6 TI 文献和数字电机控制 (DMC) 库11

7 硬件配置(HVDMC R1.1 套件)15

8 递增系统构建用于无传感器 BLDC 项目

18 图 图片 片列 列表 表1具有一个永磁对极转子的三相同步电机.3

2 针对一个 BLDC 电机的速度和电流控制环路配置

5 3 两相打开运行和转矩纹波内的电气波形.6

4 正弦波电机内的转矩纹波被控制为一个 BLDC.6

5 三相反相器

6 6 依据 PWM 占空比的分流电阻器压降(软斩波)7

7 HDMC 套件上的反电动势感测.8

8 定子端子电气模型.9

9 典型电流和反电动势波形正弦波 BLDC 电机驱动

9 10 一个

3 相BLDC 驱动实现

13 11 BLDC 电机霍尔传感器控制的总体方框图

13 12 软件流.14

13 使用交流电源生成直流总线电源

16 14 使用外部直流电源为反相器生成直流总线

17 15 PWM 输出:PWM 1(黄色),PWM 2(粉色)和PWM 5(绿色),PWM 6(蓝色)20

16 1 级-递增系统构建方框图

21 C2000, Code Composer Studio are trademarks of Texas Instruments. All other trademarks are the property of their respective owners.

1 ZHCA559CJuly

2013 无刷直流 (BLDC) 电机的无传感器梯形控制 SPRABQ7 ― http://www-s.ti.com/sc/techlit/SPRABQ7 版权 ? 2013, Texas Instruments Incorporated 简介 www.ti.com.cn

17 霍尔效应传感器的输出,霍尔 A,B 和C.23

18 PWMDAC 输出 BemfA,BemfB 和BemfC (Vdcbus = 160V)23

19 (a) mod6 计数器 (b) 脉冲输出,dlog.prescalar =

3 24

20 (a) mod6 计数器,(b) BemfA, (c) BemfB 和(d)BemfC (dlog.prescalar =

25 而Vdcbus = 160V)24

21 2 级-递增系统构建方框图

25 22 (a) Neutral, (b) DebugBemf, (c) BemfA 和(d)BemfB (VdcBus = 160V)27

23 3 级-递增系统构建方框图

28 24 (a) mod6 计数器,(b) BemfA, (c) BemfB 和(d) BemfC (dlog.prescalar =

25 而Vdcbus = 160V)30

25 PWMDAC 输出 a) BemfA, (b) BemfB, (c) BemfC 和(d) mod6 计数器 (Vdcbus = 160V)30

26 4 级-递增系统构建方框图

31 27 (a) mod6 Counter, (b)BemfA, (c) BemfB (c)BemfC (dlog.presalar =

25 而Vdcbus = 160V)33

28 PWMDAC 输出 a) BemfA, (b) BemfB, (c)BemfC 和(d) mod6 计数器 (Vdcbus = 160V)33

29 5 级-递增系统构建方框图

34 30 (a) mod6 计数器,(b) BemfA, (c) BemfB (c)BemfC(无负载,速度 0.25pu 时,Vdcbus = 160V)35

31 PWMDAC 输出 a) BemfA, (b) BemfB, (c)BemfC 和(d) mod6 计数器(无负载,速度 0.25pu 时,Vdcbus = 160V)36

32 6 级-递增系统构建方框图

37 图

图表 表列 列表 表1BLDC 和PMSM 电机间的比较.3

2 观察窗口变量.18