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AN1078PMSM电机的无传感器磁场定向控制1
AN1078
PMSM 电机的无传感器磁场定向控制
作者 : Jorge Zambada 本应用笔记着重于适用于电器的基于PMSM的无传感器
FOC控制,这是因为该控制技术在电器的电机控制方面
Microchip Technology Inc.
有着无可比拟 的成本优势。无传感器 FOC 技术也克服
了在某些应用上的限制,即由于电机被淹或其线束放置
位置的 限制等问题,而无法部署位置或速度传感器。 由
简介 于PMSM使用了 由转子上的永磁体所产生的恒定转子磁
场,因此它尤其适用于电器产品。此外,其定子磁场是
设计者根据对环境的需求,希望能不断开拓高级电机控
由正弦分布的绕组产生的。与感应电机相比,PMSM 电
制技术,用以制造节能空调、洗衣机和其他家用电器产
机在其尺寸上具有无可比拟 的优势。 由于使用了无刷技
品。到目前为止,较为完善的电机控制解决方案通常仅
术,这种电机的电噪音也比直流 电机小。
用作专门用途。然而,新一代数字信号控制器 (Digital
Signal Controller,DSC)的出现使得性价比高的高级电
机控制算法最终成为现实。 为什么使用数字信号控制器来进行电机控
例如,空调需要能够对温度作出快速响应以迅速改变电 制?
机的转速。 因此,我们需要高级电机控制算法,以制造 dsPIC DSC 尤其适用于类似于洗衣机和空调压缩机之
出更加节能的静音设备。在这种情况下,磁场定向控制 类 的电器,因为数字信号控制器具有下列特别适用于电
(Field Oriented Control , FOC)脱颖而出,成为满足 机控制的外设:
这些环境需求的主要方法。
ï 脉宽调制 (Pulse-Width Modulation, PWM)
本应用笔记讨论了使用 Microchip dsPICÆ DSC 系列对
ï 模数转换器 (Analog-to-Digital Converter ,
永磁同步电机 (Permanent Magnet Synchronous ADC )
Motors , PMSM)进行无传感器 FOC 的算法。
ï 正交编码器接口 (Quadrature Encoder
Interface, QEI )
为什么使用 FOC 算法?
在执行控制器程序 以及实现数字滤波器时, 由于 MAC
BLDC 电机的传统控制方法是以一个六步的控制过程来 指令和小数运算可在一个周期内执行,因此 dsPIC DSC
驱动定子,而这种控制过程会使生成的转矩产生振荡。 器件允许设计者对代码进行优化。 同时,对于那些需要
在六步控制过程中,给一对绕组通电直到转子达到下一 饱和功能的运算,dsPIC DSC 器
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