【BLDC理论篇】直流无刷电机控制方法

   BLDC进行梯形波控制时，需要检测转子磁极位置，根据检测的位置定子线圈进行换相通电，形成6步的旋转磁场，进而带动转子同步转动的控制方式。而检测转子磁极位置又可分为电机带霍尔传感器（有感）以及不带霍尔传感器方法，检测转子磁极位置的方法不同，会直接BLDC控制模式不同。

1、BLDC有感控制

对于BLDC有感控制，要求BLDC电机本身装有霍尔传感器，电机霍尔传感器安装时需要相差120°，如下图所示

电机按一定方向转动时，3个霍尔的输出会按照6步的规律变化如下：

根据霍尔传感器位置，进而按照一定规律给三相绕组通电，从而来实现电机的控制。考虑到每个电机霍尔传感器安装方式不同，换相开关表会有一定的区别。具体可以根据厂商提供的资料或实测电机霍尔输出来确定关系。

如下为一种电机的霍尔输出与反电动势输出示意，可知在电机霍尔A输出由1变为0时，控制U+开通。

BLDC有感控制系统如下:

2、BLDC速度控制

在BLDC电子换相的基础上，通过更改导通时PWM占空比即可改变等效的输出电压， 从而更改来实现调速。

3、BLDC无感控制

BLDC使用霍尔传感器时，存在以下问题：HALL的安装条件受到限制、Hall影响系统可靠性（Hall易损坏，需要检修）、Hall对安装精度有要求、有一定成本。因此有必要研究BLDC的无感控制方法。

BLDC 无传感器控制的主要任务就是对转子位置进行估计。两种基本技术如下：

1）基于反电动势感应的技术：基于反电动势过零来进行换相；要求反电动势足够高，速度范围在额定转速的5-10%至100%。

2）基于电机电感凸极的技术：基于瞬态电流测量；速度范围为静止至标称速度的约20%。

常用的是基于反电动势过零检测的方法，但这要求电机有一定速度；有时候会结合使用，但需要使用复杂的控制算法。下面主要对基于反电动势感应的技术进行介绍。

正确换相的电机相绕组电压波形与反电动势波形如图所示。从图中可得到正确的换相点应在过零点延迟30°。因此，反电动势过零信号可以用作估计正确换相时间点的计算依据。