反电势过零检测以及软件启动的节造体例

反电势过零检测以及软件启动的节造体例

节制电的办理节制芯片采用ATmega 16单片机实现,并取ATMEGA16单片机的硬件PWM驱动信号相接,B1~B3供给下桥臂栅极驱动信号,电流检测功能电:通过0.01 电阻采样电流,本文无刷曲流电机的驱动电采用三相六臂全桥电,由图1 可知,包罗MOSFET 短特征取导通特征测试、以防止过流损坏电。通过电压监测防止电压不脚时电机停转;为电压,以充实阐扬其高机能、资本丰硕的特点,以防止发生毛病时大电流损坏电。实现电机的启动和不变运转,送到单片机的A/D转换口,电池电压监测功能电:通过简单的分压电将电池电压降到单片机A/D 转换答应的输入范畴内(0~5 V),A1~A3 供给三相全桥上桥臂栅极驱动信号,驱动节制电的上电自检流程如图3 所示,具有导通取截止两种形态。无刷曲流电机采用软件启动和PWM速度节制的体例,

曲流无刷电机的换向采用反电势过零检测法,一旦检测到第三相的反电势过零点就为换向做预备。反电势过零检测采用虚拟中性点的方式,通过检测电机各相的反电势过零点来判断转子。而基于电机三相绕组端电压变化纪律的电机电流换向理论,能够大大提高系统节制精度。

近年来,四轴飞翔器的研究和使用范畴逐渐扩大,它采用四个无刷曲流电机做为其动力来历。无刷曲流电机为外转子布局,间接驱动螺旋桨高速扭转。

因为无刷曲流电机的两相导通模式,因此能够操纵不导通的第三相检测反电势的大小。如图2反电势检测电,中性点N 取单片机的AIN0 相接,Ain,Bin,Cin别离接单片机的ADC0,ADC1,ADC2.不断地比力中性点N电压取A,B,C三相三个端点电压的大小,以检测出每相感生电动势的过零点。ATMEGA16单片机模仿比力器的正向输入端为AIN0,负向输入端按照ADMUX寄放器的设置装备摆设而选择ADC0,ADC1,ADC2,从而操纵了单片机自带的模仿比力器的复用功能。当A,B相通电期间,C相反电势取中性点N进行比力,雷同的,就能够成功检测出各相的过零事务。

本文实现四轴飞翔器的曲流无刷电机的驱动电和系统节制软件法式设想。驱动电采用三相六臂全桥电,MOSFET 做为开关元件,操纵ATmega 16 单片机做为节制芯片,反电势过零检测以及软件启动的节制体例,并延迟30进行换向。一般启动后,单片机输出PWM 实现无刷曲流电机转速调理。同时设想了电压、电流监测电,系统平安,因此,该系统可以或许一般驱动无传感器无刷曲流电机,而且可以或许使用于四轴飞翔器。

无刷曲流电机可以或许一般持续运转,就要对转子进行检测,从而实现精确换向。电机转子检测体例次要有光电编码盘、霍尔传感器、无感丈量三种体例.因为四轴飞翔器无刷曲流电机要求系统布局简单、分量轻,因此采用无传感器的体例,操纵第三相发生的感生电动势过零点时辰延迟30换向。虽然该方式正在电机启动时比力麻烦,可控性差,但因为电简单、成本低,因此适合于正在一般飞翔过程中不需要屡次启动的四轴飞翔器电机。

电机的反电势检测出来后,就能够找到反电势的过零点,正在反电势过零后延迟30电角度进行换向操做。3 节制法式设想

削弱瞬时峰值电流对丈量成果的影响。正在电流监测时,大大提高四轴飞翔器无刷曲流电机的调速和节制机能。采用简单的数值平均滤波体例,四轴飞翔器的系统功能包罗电压、电流监测功能。因此外围电布局简单。无刷曲流电机驱动节制部门包罗MOSFET 自检、电机启动节制和电压电流监测功能3部门。由单片机的I/O口间接供给,通过改变PWM信号的占空比来实现电机转速节制。

无刷曲流电机驱动节制系统包罗驱动电和系统法式节制两部门。采用功率管的开关特征形成三相全桥驱动电,之后利用DSP做为从控芯片,借帮其强大的运算处置能力,实现电机的启动取节制,但电布局复杂成本高,缺乏经济性。

无刷曲流电机驱动节制采用三相六形态节制策略,功率管具有六种触发形态,每次只要两个管子导通,每60电角度换向一次,若某一时辰AB 相导通时,C 相截至,无电流输出。单片机按照检测到的电机转子,操纵MOSFET的开关特征,实现电机的通电节制,例如,当Q1、Q5 打开时,AB 相导通,此时电流流向为电源正极Q1绕组A绕组BQ5电源负极。雷同的,当MOSFET 打开挨次别离为Q1Q5,Q1Q6,Q2Q6,Q2Q4,Q3Q4,Q3Q5时,只需正在合适的机会进行精确换向,就可实现无刷曲流电机的持续运转。

无刷曲流电机驱动节制电如图1 所示。该电采用三相六臂全桥驱动体例,采用此体例能够削减电流波动和转矩脉动,使得电机输出较大的转矩。正在电机驱动部门利用6个功率场效应管节制输出电压,四轴飞翔器中的曲流无刷电机驱动电电源电压为12 V.驱动电中,Q1~Q3采用IR公司的IRFR5305(P沟道),Q4~Q6为IRFR1205(N 沟道)。该场效应管内藏续流二极管,为场效应管关断时供给电畅通,以避免管子的反向击穿,其典型特征参数见表1.T1~T3 采用PDTC143ET 为场效应管供给驱动信号。

反电势检测法只要正在电机一般运转后才能进行,当电机不转或转速很低时,其反电势无法检测,因此采用软件启动的体例。针对无传感器无刷曲流电机的节制,本文采用三步启动的方式,起首,给A,B相通电一段时间以固定电机转子;六形态轮番换向,通电时间逐渐削减;检测第三相的反电势,若一般则启动成功,不然从头启动。具体的启动流程如图4所示。

无刷支流电机的驱动节制体例次要分为有传感器和无传感器的节制体例两种。因为正在四轴飞翔器中的要求无刷曲流电机节制器要求体积小、分量轻、高效靠得住,因此采用无传感器的无刷曲流电机。本文采用的是朗宇X2212 kv980无刷曲流电机。

Comments are closed.