ML4425內(nèi)置的鎖相環(huán)可實(shí)現(xiàn)無(wú)位置電機(jī)的精確換相,但其PWM穩(wěn)速控制只是-種開環(huán)PWM速度控制系統(tǒng),即電機(jī)是由固定占控制比的PWM信號(hào)控制,系統(tǒng)本身無(wú)法響應(yīng)速度的變化。因此,對(duì)于穩(wěn)速精度要求很高的場(chǎng)所,ML4425是無(wú)法滿足要求的。基于鎖相環(huán)具有頻率信號(hào)跟蹤功能,本節(jié)提出了基于ML4425的鎖相穩(wěn)速法。此方法的中心思想是利用專用BLDCM控制芯片實(shí)現(xiàn)電機(jī)的PLL邏輯換相,再配合外部的速度鎖相環(huán)控制電路,通過對(duì)設(shè)定的速度頻率信號(hào)跟蹤,實(shí)現(xiàn)電機(jī)高速高精度的穩(wěn)速控制。
ML4425在加速狀態(tài)下,上三橋HC、HB、Ha和下三橋LA、LB、LC按照固定的邏輯換相順序發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào),在此階段,上橋和下橋的占空比均為100%,即單純的邏輯換相信號(hào)。因此,在此階段引人鎖相環(huán)電路是較理想的。由于ML4425加速狀態(tài)完成以后即進(jìn)入PWM調(diào)速階段,并產(chǎn)生固定的PWM信號(hào)控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),因此為了使鎖相環(huán)不受此影響,必須設(shè)法使ML4425一直工作在加速狀態(tài)下,不進(jìn)人PWM調(diào)速階段,根據(jù)ML4425本身的特性,只需保證ML4425的速度設(shè)定電壓大于參考電壓,即可使電機(jī)一直工作在加速狀態(tài)下。為達(dá)到上述目的,本節(jié)使設(shè)定電壓與參考電壓相等。由于電機(jī)運(yùn)行在30000r/min時(shí),速度輸出信號(hào)FG=12kHz,因此,必須經(jīng)過4分頻以使輸人給TC9242的頻率小于4kHz。在上述條件滿足后,即可引入鎖相環(huán)電路,具體接口電路框圖如圖1所示。
本實(shí)驗(yàn)對(duì)象為三相Y形永磁無(wú)刷直流電機(jī),額定電壓為100V,極對(duì)數(shù)為4,電樞回路電阻RS=0.1Ω,如圖1所示。圖2,所示為電機(jī)運(yùn)行在20000r/min情況下,ML4425速度輸出信號(hào)FG波形;圖3所示
為系統(tǒng)鎖定在20000r/min時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速隨時(shí)閭變化圖,從波形可知,電機(jī)鎖相以后,穩(wěn)速精高達(dá)2×10-4。
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圖1 三相Y形無(wú)刷直流電機(jī)
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圖2 ML4425速度輸出信號(hào)FG
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圖3 實(shí)驗(yàn)電機(jī)鎖相穩(wěn)速圖
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