隨著電力電子技術(shù)、微處理器以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，無刷直流電機(jī)控制方案也逐漸用電子換相和復(fù)雜的控制算法代替機(jī)械電刷和換相器控制的方案，先進(jìn)的控制方案既具備交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，又具備直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率高、調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了有刷直流電機(jī)由機(jī)械電刷帶來的噪聲、火花、無線電干擾以及壽命短的弊病。
目前BLDC控制無刷電機(jī)的應(yīng)用越來越普遍，國內(nèi)近年來在無刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)和控制方面有很多研究，無刷直流電機(jī)具有重量輕，動(dòng)態(tài)性能好，壽命長等優(yōu)點(diǎn)，如圖2所示，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療、家電、無人機(jī)等領(lǐng)域。
圖2 無刷電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
無刷直流電機(jī)的定子是線圈繞組，轉(zhuǎn)子是永磁體。當(dāng)只給電機(jī)的兩端通固定電流時(shí)，電機(jī)的定子繞組只能產(chǎn)生不變的磁場，轉(zhuǎn)子永磁體在此不變磁場的作用下會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)的位置，但是電機(jī)轉(zhuǎn)子不能持續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)起來。這時(shí)就需要對(duì)電機(jī)的三相端變換通電的順序，以產(chǎn)生變化的磁場。圖3為電機(jī)的通電相序圖，描述了使無刷直流電機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的三相端通電相序。
圖3 無刷電機(jī)通電相序圖
ZLG的BLDC-LV控制器具有驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)、速度調(diào)節(jié)和運(yùn)行參數(shù)設(shè)定等功能，實(shí)現(xiàn)了有傳感器驅(qū)動(dòng)、無傳感器驅(qū)動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)方式；使用PID算法調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速閉環(huán)的控制。經(jīng)測試，電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)態(tài)誤差較小，而且有良好的動(dòng)態(tài)特性。上位機(jī)將驅(qū)動(dòng)器的設(shè)定及控制方式集成在一個(gè)界面中，能實(shí)時(shí)控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。上位機(jī)同時(shí)也支持波形顯示，能實(shí)時(shí)顯示無刷直流電機(jī)的運(yùn)行情況，包括對(duì)轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)監(jiān)控。圖4描述了整個(gè)無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的工作原理。
圖4 無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作原理
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ZLG提供基于GD321x0C-START和TinyM3-MB9B500開發(fā)板的方波控制光盤，光盤內(nèi)容包括測試歷程，芯片手冊(cè)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，原理圖文檔。
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