无刷电机反电动势过零检测

反电动势公式 BEMF=NlrBω

其中,N=每相绕组匝数

l=转子长度

r=转子内半径

B=转子磁场

ω=角速度

 

针对梯形波反电动势无刷电机,在0°的时候,处于正反方向交界处,磁感应强度为零,然后开始线性增加,在A点时达到最大,然后一直保持恒定值不变,直到B点开始下降,到180°的时候下降到零。然后开始负向增长,在C点处达到负值最大,然后保持恒定负值不变,直到D点强度开始减弱,到0°时又回到零。至于A点到底在几度的位置,不同的电机不一样。如果A非常接近0°的位置,上升和下降直线就会非常陡峭,“梯形波”就变成了“方波”。根据右手定则E=BLV的公式,在匀速转动下,各绕组产生的反电动势波形也呈梯形波/方波。

无刷电机反电动势过零检测_第1张图片

 

当无刷电机两相通电,第三相不通电时,

通电的两相线圈对应的转子磁场强度不变,方向相反,且始终为磁钢最大磁场强度,这样两相的反电动势电压幅值相等,方向相反。

第三相的磁场强度则由由大到0,再反向增加,如上图BC部分。

完整的三相图如下

无刷电机反电动势过零检测_第2张图片

一个电周期由六个相等的 60º 部分组成,每个扇区与其 中的一个部分相对应 (扇区个数完全可以任意取)。换 相发生在每个扇区的边界处。因此,需要检测扇区边 界。在 BEMF 过零点和需要换相的位置之间,有一个 30º 偏移,必须对其进行补偿,以确保电机能够进行高 效、平滑地运行。

 

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