三相直流无刷电机驱动程序

1.检测霍尔传感器的值可以判断出转子的位置，再使能相应的上下桥臂，则能驱动电机运动；若要让电机持续转动，则必须再次检测传感器值及使能相应的上下桥臂。这里采用的是将霍尔传感器输出的三根线相边的IO口配置成外部中断，并且为边沿触发，在中断函数中加入传感器检测与上下桥臂切换程序，如此电机就能持续运转了。

2.上桥臂的控制采用IO口置高低电平来控制上桥臂的通断，下桥臂则使用单片机内部集成的三路PWM波来控制，通过控制PWM波的占空比，可以实现对电机的调速了。实际测得，占空比与电机的速度成正比例关系，在PWM波频率为20KHz时，占空比增加1%，速度增加60rpm，并在占空比为53%时达到额定转速3000rpm（空载）。

3.速度测量则采用如下公式：

电机每转一圈，霍尔值改变6次x5个周期=30次，记录边沿触发的中断次数N/30=电机转过的圈数,设运转时间为t(s)则电机转速v=N/30/t*60 rpm。即动转时间为2s时，霍尔值改变次数即为速度值，单位rpm。

4.调速：给定速度，由电机驱动板自动由当前速度平滑过渡到给定速度。实际测试发现，速度变化量很大时，电机会有突然加速或减速时的冲击；因此，调速应有一个缓冲的过程。即加速或减速应以小步进缓慢增加或减少占空比来让速度渐渐达到最终值。

#include "stm32f10x.h"

#include "driver_motor.h"

#define PWM_PERIOD_T 400

#define U_Up_On GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_13

#define U_Up_Off GPIOB->BRR = GPIO_Pin_13

#define U_Dn_On GPIOA->BSRR = GPIO_Pin_8

#define U_Dn_Off GPIOA->BRR = GPIO_Pin_8

#define V_Up_On GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_14

#define V_Up_Off GPIOB->BRR = GPIO_Pin_14

#define V_Dn_On GPIOA->BSRR = GPIO_Pin_9

#define V_Dn_Off GPIOA->BRR = GPIO_Pin_9

#define W_Up_On GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_15

#define W_Up_Off GPIOB->BRR = GPIO_Pin_15

#define W_Dn_On GPIOA->BSRR = GPIO_Pin_10

#define W_Dn_Off GPIOA->BRR = GPIO_Pin_10

#define SU_HOR GPIOA->IDR & GPIO_Pin_15

#define SV_HOR GPIOA->IDR & GPIO_Pin_12

#define SW_HOR GPIOA->IDR & GPIO_Pin_11

//u8 Motor_Dir=0;

//u8 Motor_EN=0;

//u8 Hor_Value=7;

//u16 TIM2_Conter=0;

u16 Hall_Conter=0;

MotorStruct Motor={CLOCK,40,STOP};

/****************************************************************************** *

* 函数：void IO_Init(void)

* 描述：IO

* 参数：

* 返回：

* 其它：

******************************************************************************* /

void IO_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;

//GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); /*使能SWD 禁用JTAG*/

/**********************LED Light***********/

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12;

GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

/***********************霍尔传感器中断**********/

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_15;

GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);//Harl

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource11);

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource12);

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource15);

EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line11 | EXTI_Line12|EXTI_Line15;

EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling;

EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

}

/***************************************************************************

函数：void PWM_Init(void)

描述：配置PWM定时器TIM1

参数：

返回：无

***************************************************************************/ void PWM_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

//TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure;

TIM_Cmd(TIM1 , DISABLE);

TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, DISABLE);//禁止OC输出

//IO口设置

GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10); //PWM口

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15);//普通IO口

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

//定时器设置

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = PWM_PERIOD_T;//5极电机，3000RPM，每个Step 有10个脉冲，载波15KHZ

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 2;

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0;

TIM_TimeBaseInit(TIM1 , &TIM_TimeBaseInitStruct);

//TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_IT_Update);

//TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);

//TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_Update, ENABLE);

//配置PWM输出

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Disable;

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 1;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_Low;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCNIdleState_Set;

TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);

TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);

TIM_OC3Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);

TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

TIM_OC2PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

TIM_OC3PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);

TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能TIMx在ARR 上的预装载寄存器 TIM_Cmd(TIM1 , ENABLE);

TIM_Cmd(TIM1 , ENABLE);

TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);

}

/****************************************************************************** ***********

函数：void Motor_Init(void)

描述：

参数：

返回：

******************************************************************************* **********/

void Motor_Init(void)

{

IO_Init();

PWM_Init();

}

/****************************************************************************** ***********

函数：void Flash_Led(u8 n)

描述：

参数：

返回：

******************************************************************************* **********/

void Flash_Led(u8 n)

{

u8 i=0;

for(i=0;i

{

Led_On;

DelayMs(100*n);

Led_Off;

DelayMs(100*n);

}

}

/****************************************************************************** ***********

函数：void SetPWMduty(u8 PWMChanel,u16 pulse)

描述：设置pwm波占空比

参数：

返回：

******************************************************************************* **********/

void SetPWMduty(u8 PWMChanel,u16 pulse)

{

switch(PWMChanel)

{

case 1 :

TIM1->CCR1=pulse;

break;

case 2 :

TIM1->CCR2=pulse;

break;

case 3 :

TIM1->CCR3=pulse;

break;

default :

break;

}

}

/****************************************************************************** *

函数：PWM_T_Output

描述：设置相应的PWM梯形波输出

参数：pName上桥臂名称，nName下桥臂名称

返回：无

*******************************************************************************

void PWM_T_Output(u8 pName , u8 nName , u8 mRate)

{

switch(pName)

{

case 1:

GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_15 | GPIO_Pin_14 );

GPIO_ResetBits(GPIOB , GPIO_Pin_13);

break;

case 2:

GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_15 );

GPIO_ResetBits(GPIOB , GPIO_Pin_14);

break;

case 3:

GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 );

GPIO_ResetBits(GPIOB , GPIO_Pin_15);

break;

default:

GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15); }

switch(nName)

{

case 1:

TIM_SetCompare2(TIM1,0);

TIM_SetCompare3(TIM1,0);

TIM_SetCompare1(TIM1,(u16)(PWM_PERIOD_T * mRate / 100));

break;

case 2:

TIM_SetCompare3(TIM1,0);

TIM_SetCompare1(TIM1,0);

TIM_SetCompare2(TIM1,(u16)(PWM_PERIOD_T * mRate / 100));

break;

case 3:

TIM_SetCompare2(TIM1,0);

TIM_SetCompare1(TIM1,0);

TIM_SetCompare3(TIM1,(u16)(PWM_PERIOD_T * mRate / 100));

break;

default:

TIM_SetCompare1(TIM1,0);

TIM_SetCompare2(TIM1,0);

TIM_SetCompare3(TIM1,0);

TIM_SetAutoreload(TIM1, PWM_PERIOD_T);

}

/****************************************************************************** ***********

函数：PWM_T_Calculation

描述：梯形波计算

参数：HallValue霍尔值，mRate调制百分比，direction方向

返回：无

******************************************************************************* **********/

void PWM_T_Calculation(u8 hallValue , u8 mRate , u8 direction)

{

if(direction == 1)

{

switch(hallValue)

{

case 5:

PWM_T_Output(1 , 3 , mRate);

break;

case 1:

PWM_T_Output(1 , 2 , mRate);

break;

case 3:

PWM_T_Output(3 , 2 , mRate);

break;

case 2:

PWM_T_Output(3 , 1 , mRate);

break;

case 6:

PWM_T_Output(2 , 1 , mRate);

break;

case 4:

PWM_T_Output(2 , 3 , mRate);

break;

default:

PWM_T_Output(4 , 4 , 0);

break;

}

}

else

{

switch(hallValue)

{

case 5:

PWM_T_Output(3 , 1 , mRate);

break;

case 1:

PWM_T_Output(2 , 1 , mRate);

break;

case 3:

PWM_T_Output(2 , 3 , mRate);

break;

case 2:

PWM_T_Output(1 , 3 , mRate);

break;

case 6:

PWM_T_Output(1 , 2 , mRate);

break;

case 4:

PWM_T_Output(3 , 2 , mRate);

break;

default:

PWM_T_Output(4 , 4 , 0);

break;

}

}

}

/****************************************************************************** *

函数：PWM_T_Int

描述：定时器中断程序，根据霍尔位置设置输出梯形波

参数：direction=顺时针/逆时针,mRate调制率

返回：无

******************************************************************************* */

void PWM_T_Int(u8 direction , u8 mRate)

{

u8 hallValueTemp;

u8 hallValue;

hallValueTemp = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_11) + (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_12) << 1) + (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_15) << 2);

hallValue = hallValueTemp;

PWM_T_Calculation(hallValue , mRate , direction);

}

/************************************************************************函数：PWM_Stop

描述：PWM控制信号使能输出,禁止TIM1中断，使能TIM1中断

参数：pwmflag=DISABLE,PWM信号使能输出，pwmflag=ENABLE,禁止 PWM输出

返回：无

*************************************************************************/ void PWM_Stop(u8 pwmflag)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

if(pwmflag == ENABLE)//禁止 PWM输出

{

TIM_Cmd(TIM1 , DISABLE);

//TIM_Cmd(TIM2 , DISABLE);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_TIM16_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = DISABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10); //PWM口

//PWM_T_Output(4 , 4 , 0);

}

if(pwmflag == DISABLE)//使能PWM输出

{

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_TIM16_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

// TIM_Cmd(TIM2 , ENABLE);

}

}

/****************************************************************************** ***********

函数：void Motor_Start(void)

描述：启动电机

参数：

返回：

******************************************************************************* **********/

void Motor_Start(void)

{

PWM_T_Int(Motor.Dir,Motor.Speed);

}

/****************************************************************************** ***********

函数：void Motor_Stop(void)

描述：停止

参数：

返回：

******************************************************************************* **********/

void Motor_Stop(void)

{

//U_Up_On;V_Up_On;W_Up_On;

//U_Dn_On;V_Dn_On;W_Dn_On;

PWM_T_Output(4,4,0);

}

/****************************************************************************** ***********

函数：void EXTI15_10_IRQHandler(u8 dir,u8 hall)

描述：霍尔传感器中断

参数：

返回：

******************************************************************************* **********/

void EXTI15_10_IRQHandler(void)

{

Hall_Conter++;

if ((EXTI_GetITStatus(EXTI_Line11) != RESET)||(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line12) != RESET)||(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line15) != RESET))

{

if(Motor.State!=STOP)

PWM_T_Int(Motor.Dir,Motor.Speed);

}

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line11); //清除标志

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line12); //清除标志

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line15); //清除标志

}

/****************************************************************************** ***********

函数：void Test_Motor(u8 dir,u8 hall)

描述：电机控制

参数：

返回：

******************************************************************************* **********/

void Test_Motor(void)

{

while(1)

{

switch(Motor.State)

{

case STOP :

Motor_Stop();

break;

case RUN :

Motor_Start();

Motor.State=FREE;

break;

default :

break;

}

}

}

无刷直流电机的驱动及控制

无刷直流电机驱动 James P. Johnson, Caterpiller公司 本章的题目是无刷直流电动机及其驱动。无刷直流电动机（BLDC）的运行仿效了有刷并励直流电动机或是永磁直流电动机的运行。通过将原直流电动机的定子、转子内外对调—变成采用包含电枢绕组的交流定子和产生磁场的转子使得该仿效得以可能。正如本章中要进一步讨论的，输入到BLDC定子绕组中的交流电流必须与转子位置同步更变，以便保持磁场定向，或优化定子电流与转子磁通的相互作用，类似于有刷直流电动机中换向器、电刷对绕组的作用。该原理的实际运用只能在开关电子学新发展的今天方可出现。BLDC电机控制是今天世界上发展最快的运动控制技术。可以预见，随着BLDC的优点愈益被大家所熟知且燃油成本持续增加，BLDC必然会进一步广泛运用。 2011-01-30 23.1 BLDC基本原理 在众文献中无刷直流电动机有许多定义。NEMA标准《运动/定位控制电动机和控制》中对“无刷直流电动机”的定义是：“无刷直流电动机是具有永久磁铁转子并具有转轴位置监测来实施电子换向的旋转自同步电机。不论其驱动电子装置是否与电动机集成在一起还是彼此分离，只要满足这一定义均为所指。”

图23.1 无刷直流电机构形 2011-01-31 若干类型的电机和驱动被归类于无刷直流电机，它们包括： 1 永磁同步电机（PMSMs）； 2 梯形反电势(back - EMF)表面安装磁铁无刷直流电机； 3 正弦形表面安装磁铁无刷直流电机； 4 内嵌式磁铁无刷直流电机； 5 电机与驱动装置组合式无刷直流电机； 6 轴向磁通无刷直流电机。 图23.1给出了几种较常见的无刷直流电机的构形图。永磁同步电机反电势是正弦形的，其绕组如同其他交流电机一样通常不是满距，或是接近满距的集中式绕组。许多无刷直流电

直流无刷电机驱动说明书

BLDC SERVO DRIVERS 无刷直流调速驱动器 使用手册1.3 系统上电前请仔细阅读手册 DBLS-01系列 直流无刷电机驱动说明书 一、概述 本控制驱动器为闭环速度型控制器，采用最近型IGBT和MOS功率器，利用直流无刷电机的霍尔信号进行倍频后进行闭环速度控制，控制环节设有PID速度调节器，系统控制稳定可靠，尤其是在低速下总能达到最大转矩，速度控制范围150~6000rpm。 二、特点 1、PID速度、电流双环调节器 2、高性能低价格 3、20KHZ 斩波频率 4、电气刹车功能，使电机反应迅速 5、过载倍数大于2，在低速下转矩总能达到最大 6、具有过压、欠压、过流、过温、霍尔信号非法等故障报警功能 三、电气指标 标准输入电压：24VDC\36VDC\48VDC 三种 最大输入过载保护电流：5A\15A两种 加速时间常数出厂值：0.2秒其他可定制 四、端子接口说明

1、电源输入端 引角序号引角名中文定义 1 V+ 直流+24V输入 2 GND 直流0V输入 2、电机输入端 引角序号引角名中文定义 1 MA 电机A相 2 MB 电机B相 3 MC 电机C相 4 GND 地线 5 HA 霍尔信号A相输入端 6 HB 霍尔信号B相输入端 7 HC 霍尔信号C相输入端 8 +6.25 霍尔信号的电源线 3、控制信号部分 GND：信号地 F/R：正、反转控制，接GND反转，不接正转，正反转切换时，应先关断EN EN：使能控制：EN接地，电机转（联机状态），EN不接，电机不转（脱机状态） BK：刹车控制：当不接地正常工作，当接地时，电机电气刹车，当负载惯量较大时，应采用脉宽信号方式，通过调整脉宽幅值来控制刹车效果。 SV ADJ：外部速度衰减：可以衰减从0~100%，当外部速度指令接6.25V时，通过该电位器可以调速试机 PG：电机速度脉冲输出：当极对数为P时，每转输出6P个脉冲（OC门输入） ALM：报警输出：当电路处于报警状态时，输出低电平（OC门输出） +6.25V：调速电压输出，可用电位器在SV和GND形成连续可调 拔码开关说明：四个档位为OFF时，电机不运行，SW1为ON状态时，电机转速为100%，SW2为ON状态时，电机转速为80%，SW3为ON状态时，电机转速为40%，SW4为ON状态时，电机转速为20%。 4.机械安装：

三相无刷直流电机系统结构及工作原理

三相无刷直流电机系统结构及工作原理

图2.3 直流无刷电动机的原理框图位置传感器在直流无刷电动机中起着测定转子磁极位置的作用，为逻辑开关电路提供正确的换相信息，即将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号，然后去控制定子绕组换相。位置传感器种类较多，且各具特点。在直流无刷电动机中常见的位置传感器有以下几种：电磁式位置传感器、光电式位置传感器、磁敏式位置接近传感器【3】。 2.4基本工作原理 众所周知，一般的永磁式直流电动机的定子由永久磁钢组成，其主要的作用是在电动机气隙中产生磁场。其电枢绕组通电后产生反应磁场。其电枢绕组通电后产生反应磁场。由于电刷的换向作用，使得这两个磁场的方向在直流电动机运行的过程中始终保持相互垂直，从而产生最大转矩而驱动电动机不停地运转。直流无刷电动机为了实现无电刷换相，首先要求把一般直流电动机的电枢绕组放在定子上，把永磁磁钢放在转子上，这与传统直流永磁电动机的结构刚好相反。但仅这样做还是不行的，因为用一般直流电源给定子上各绕组供电，只能产生固定磁场，它不能与运动中转子磁钢所产生的永磁磁场相互作用，以产生单一方向的转矩来驱动转子转动。所以，直流无刷电动机除了由定子和转子组成电动机本体以外，还要由位置传感器、控制电路以及功率逻辑开关共同构成的换相装置，使得直流无刷电动机在运行过程中定子绕组所产生的的磁场和转动中的转子磁钢产生的永磁磁场，在空间始终保持在（π/2）rad左右的电角度。 2.5无刷直流电机参数 本系统采用的无刷电机参数 ·额定功率：100W ·额定电压：24V（DC） ·额定转速：3000r/min ·额定转矩：0.23N?m ·最大转矩：0.46N?m ·定位转矩：0.01N?m ·额定电流：4.0A

三相直流无刷电机驱动程序

1.检测霍尔传感器的值可以判断出转子的位置，再使能相应的上下桥臂，则能驱动电机运动；若要让电机持续转动，则必须再次检测传感器值及使能相应的上下桥臂。这里采用的是将霍尔传感器输出的三根线相边的IO口配置成外部中断，并且为边沿触发，在中断函数中加入传感器检测与上下桥臂切换程序，如此电机就能持续运转了。 2.上桥臂的控制采用IO口置高低电平来控制上桥臂的通断，下桥臂则使用单片机内部集成的三路PWM波来控制，通过控制PWM波的占空比，可以实现对电机的调速了。实际测得，占空比与电机的速度成正比例关系，在PWM波频率为20KHz时，占空比增加1%，速度增加60rpm，并在占空比为53%时达到额定转速3000rpm（空载）。 3.速度测量则采用如下公式： 电机每转一圈，霍尔值改变6次x5个周期=30次，记录边沿触发的中断次数N/30=电机转过的圈数,设运转时间为t(s)则电机转速v=N/30/t*60 rpm。即动转时间为2s时，霍尔值改变次数即为速度值，单位rpm。 4.调速：给定速度，由电机驱动板自动由当前速度平滑过渡到给定速度。实际测试发现，速度变化量很大时，电机会有突然加速或减速时的冲击；因此，调速应有一个缓冲的过程。即加速或减速应以小步进缓慢增加或减少占空比来让速度渐渐达到最终值。 #include "stm32f10x.h" #include "driver_motor.h" #define PWM_PERIOD_T 400 #define U_Up_On GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_13 #define U_Up_Off GPIOB->BRR = GPIO_Pin_13 #define U_Dn_On GPIOA->BSRR = GPIO_Pin_8 #define U_Dn_Off GPIOA->BRR = GPIO_Pin_8 #define V_Up_On GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_14 #define V_Up_Off GPIOB->BRR = GPIO_Pin_14 #define V_Dn_On GPIOA->BSRR = GPIO_Pin_9 #define V_Dn_Off GPIOA->BRR = GPIO_Pin_9 #define W_Up_On GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_15 #define W_Up_Off GPIOB->BRR = GPIO_Pin_15 #define W_Dn_On GPIOA->BSRR = GPIO_Pin_10 #define W_Dn_Off GPIOA->BRR = GPIO_Pin_10 #define SU_HOR GPIOA->IDR & GPIO_Pin_15 #define SV_HOR GPIOA->IDR & GPIO_Pin_12 #define SW_HOR GPIOA->IDR & GPIO_Pin_11 //u8 Motor_Dir=0; //u8 Motor_EN=0;

直流无刷电机与永磁同步电机区别

通常说的交流永磁同步伺服电机具有定子三相分布绕组和永磁转子，在磁路结构和绕组分布上保证感应电动势波形为正弦，外加的定子电压和电流也应为正弦波，一般靠交流变压变频器提供。永磁同步电机控制系统常采用自控式，也需要位置反馈信息，可以采用矢量控制（磁场定向控制）或直接转矩控制的先进控制方式。 两者区别可以认为是方波和正弦波控制导致的设计理念不同。最后明确一个概念，无刷直流电机的所谓“直流变频”实质上是通过逆变器进行的交流变频，从电机理论上讲，无刷直流电机与交流永磁同步伺服电机相似，应该归类为交流永磁同步伺服电机；但习惯上被归类为直流电机，因为从其控制和驱动电源以及控制对象的角度看，称之为“无刷直流电机”也算是合适的。 无刷直流电机通常情况下转子磁极采用瓦型磁钢，经过磁路设计，可以获得梯形波的气隙磁密，定子绕组多采用集中整距绕组，因此感应反电动势也是梯形波的。无刷直流电机的控制需要位置信息反馈，必须有位置传感器或是采用无位置传感器估计技术，构成自控式的调速系统。控制时各相电流也尽量控制成方波， 逆变器输出电压按照有刷直流电机PWM的方法进行控制即可。 本质上，无刷直流电动机也是一种永磁同步电动机，调速实际也属于变压变频调速范畴。通常说的永磁同步电动机具有定子三相分布绕组和永磁转子，在磁路结构和绕组分布上保证感应电动势波形为正弦，外加的定子电压和电流也应为正弦波，一般靠交流变压变频器提供。永磁同步电机控制系统常采用自控式，也需要位置反馈信息，可以采用矢量控制（磁场定向控制）或直接转矩控制的先进控制 策略。 两者区别可以认为是方波和正弦波控制导致的设计理念不同。 最后纠正一个概念，“直流变频”实际上是交流变频，只不过控制对象通常称之为“无刷直流电机”。 仅对电机结构而言，二者确实相差不大，个人认为二者的区别主要在于： 1 概念上的区别。无刷直流电机指的是一个系统，准确地说应该叫“无刷直流电机系统”，它强调的是电机和控制器的一体化设计，是一个整体，相互的依存度非常高，电机和控制器不能独立地存在并独立工作，考核的也是他们整体的技术性能。而交流永磁同步电机指的是一台电机，强调的是电机本身就是一台独立的设备，它可以离开控制器或变频器而独立地存在独立地工作。 2 从设计和性能角度上看，“无刷直流电机系统”设计时主要考虑将普通的机械换向变为电子换向后如何还能保持机械换向电机的优点，考核的重点也是系统的直流电机特性，如调速特性等；而交流永磁同步电机设计主要着重电机本身的性能，特别是交流电机的性能，如电压的波形、电机的功率因数、效率功角特性等。 3 从反电势波形看，无刷直流电机多为方波，而交流永磁同步电机反电势波形多为正弦波。 4 从控制角度看无刷直流电机系统基本不用什么算法，只是依据转子位置考虑给那个绕组通电流即可，而交流永磁同步电机如果需要变频调速则需要一定的算法，需要考虑电枢电流的无功和有功等。 5 关于“那么三相无刷直流电机能不能使用三相正弦交流电呢如果可以，霍耳器件是否可以不用了” 从原理上讲，三相无刷直流电机使用三相正弦交流电是可以运行的，只不过是运行性能可能很差，如果三相无刷直流电机的反电势波形为方波，则使用三相正弦交流电时会产生很大的谐波损耗，温升很高。是否需要霍耳器件与使用什么电源（三相正弦交流电或方波脉冲电源）无关，而与电机的控制算法、控制策略及控制方式等因素有关，如果是用无位置传感

无刷直流电机驱动器原理精编版

图1 第2章 无刷直流电机的驱动原理 2.1 驱动方式的理论分析 一、主要器件MOSFET MOSFET 又称金属-氧化物半导体场效应晶体管，可分为N 型和P 型两种，又被称为 NMOSFET 与PMOSFET 。 如图1所示，一块P 型硅 半导体材料作衬底， 在其面上扩散了两个N 型区，再在上面覆盖一层二氧 化硅(SiO2）绝缘层，最后在N 区上方用腐蚀的方法 做成两个孔，用金属化的方法分别在绝缘层上及两个 孔内做成三个电极：G(栅极）、S （源极）及D （漏极）， 如图所示。在驱动器上用到的MOSFET 是在其上反并 联一个二极管，该二极管通常被称为寄生二极管。由 于添加了二极管的缘故，从而使其没有了反向电压阻 断的能力。一般使用时在栅源极间施加一个-5V 的反向偏执电压，目的是为了保证是器件导通，噪声电压必须阈值门控（栅 极）电压和负偏置电压之和。 MOSFET 的使用方法和三极管的使用方法几乎类似，都是采用小电 流的方式来控制大电流，这在模拟电路中经常用到。如图2所示，在 无刷电机驱动器中使用MOSFET 主要是在MOSFET 的栅源极施加一个寄 生二极管。 二、单相半波逆变器原理 如图3所示是单相半波逆变器的原理图。对其工 作状态分析如下： 第一个工作状态，v1导通，负载电压等于Ud/2,从而 使负载电流与电压同向。 第二个工作状态，v2关短后，负载电流流向vd2，使 得负载上的电压变为-Ud/2。但随着时间的推移会使 负载的电流最终变为0。 第三个工作状态，v2导通，使得负载中出现了负电 压和负电流。 第四个工作状态，v2关断造成vd2正向偏置，得负 载电压变为Ud/2。 如果电压为横坐标u ，电流为竖坐标i 的话，那 么通过上面四个状态就可以是电流和电压在四个象限内轮流工作。因此，采用一定的方法通过控制v1 和v2的导通时间就可以达到控制负载上电流和电压按照一定的频率来轮换着工作。 但是上面的变换有一些缺点。例如，在任何时刻加载在负载上的电压都是全部电压的一半。假如咋某个时刻对于功率额定的器件，电压减半后会使电流变为原来的两倍，同时又欧姆定律可知这时的发热会变为原来的次方倍。这对于器件来说会造成更大的风险。另外电压只能在最大电压的一半，没办法为0V ，那就会是器件造成更大的波纹度。 图2 图3 图2

无刷电机驱动器

常州工学院 课程设计报告 课题：无刷电机驱动器 班级： 姓名： 学号： 指导老师：王雁平

目录 1 直流无刷无霍尔电机原理 (1) 2 总体设计方案 (3) 3 硬件设计 (4) 3.1 电源模块 (4) 3.2 驱动电路 (5) 4 心得体会 (6) 5 附录 (6) 5.1 元件清单 (6) 5.2 原理图 (7) 5.3 PCB图 (9)

1、直流无刷无霍尔电机原理 无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。普通直流电动机的电枢在转子上，而定子产生固定不动的磁场。为了使直流电动机旋转，需要通过换向器和电刷不断改变电枢绕组中电流的方向，使两个磁场的方向始终保持相互垂直，从而产生恒定的转矩驱动电动机不断旋转。无刷直流电动机为了去掉电刷，将电枢放到定子上去，而转子制成永磁体，这样的结构正好和普通直流电动机相反；然而，即使这样改变还不够，因为定子上的电枢通过直流电后，只能产生不变的磁场，电动机依然转不起来。为了使电动机转起来，必须使定子电枢各相绕组不断地换相通电，这样才能使定子磁场随着转子的位置在不断地变化，使定子磁场与转子永磁磁场始终保持左右的空间角，产生转矩推动转子旋转。

基于MC33035芯片的无刷直流电机驱动系统设计

基于MC33035的无刷直流电机驱动控制系统设计 摘要 随着社会的发展和人民的生活水平提高，人们对交通工具的需求也在不断发展和提高。电动自行车作为一种“绿色产品”已经在全国各省市悄然兴起，进入千家万户，成为人们，特别是中老年人和女士们理想的交通工具，受到广大使用者的喜爱。 MC33035的典型控制功能包括PWM开环速度控制、使能控制(起动或停止) 、正反转控制和能耗制动控制。此芯片具有过流保护、欠压保护、欠流保护、又因此芯片低成本、高智能化、从而简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。 设计的直流无刷电机控制器是采用 MC33035 芯片控制的，以本次设计结果表明，MC33035的典型控制功能带有可选时间延迟锁存关断模式的逐周限流特性以及内部热关断等特性。电动自行车作为一种新型交通工具已经在社会上引起很大的影响并受到广大使用者的喜爱。 关键词：电动自行车，无刷直流电机，MC33035，位置传感器

THE BRUSHLESS DC MOTOR DRIVE SYSTEM DESIGN BASED ON MC33035 CHIP ABSTRACT With the rapid development of technology, new energy technologies in recent years have been widely used. For example, the small size, light weight, high efficiency, low noise, large capacity and high reliability features such as permanent magnet brushless DC motor-driven bike. MC33035 Typical control functions include open loop PWM speed control so that it can control (start or stop), reversing control and braking control. This chip is overcurrent protection, undervoltage protection, under current protection, and therefore chip cost, high intelligence, which simplifies the system structure, lower system costs, increase system performance to meet the needs of more applications. The design of the brushless DC motor controller is controlled by MC33035 chip to this design results show that, MC33035 typical time delay control with an optional latch-by-week shutdown mode current limiting characteristics, and internal thermal shutdown characteristics. Electric bicycles as a mode of transportation has caused a great impact on society and loved by the majority of users. KEY WORDS: electric-bicycle, brushless DC motor, MC33035, position sensors

51单片机直流无刷电机控制

基于MCS-51单片机控制直流无刷电动机 学号：3100501044 班级：电气1002 ：王辉军

摘要 直流无刷电机是同步电机的一种，由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。其定子绕组一般制成多相（三相、四相、五相不等），转子由永久磁钢按一定极对数（2p=2,4,…）组成。电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(P)影响： N=120．f / P。在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器)，控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载围当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。 MCS-51单片机是美国英特尔公司生产的一系列单片机的总称，是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力的微处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入输出接口电路、定时计算器、串行通信口、脉宽调制电路、A/D转换器等电路集成到一块半导体硅片上，这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。 本论文将介绍基于MCS-51单片机控制直流无刷电动机的设计，它可以实现控制直流无刷电动机的启动、停止、急停、正反转、加减速等功能。 关键词：单片机，直流无刷电动机，控制系统

直流无刷电动机是在直流电动机的基础之上发展而来的，它是步进电动机的一种，继承了直流电动机的启动转矩大、调速性能好等特点克服了需要换向器的缺点在交通工具、家用电器及中小功率工业市场占有重要的地位。直流无刷电动机不仅在电动自行车、电动摩托车、电动汽车上有着广泛的应用，而且在新一代的空调机、洗衣机、电冰箱、吸尘器，空气净化器等家用电器中也有逐步采用的趋势，尤其是随着微电子技术的发展，直流无刷电动机逐渐占有原来异步电动机变频调速的领域，这就使得直流无刷电动机的应用围越来越广。 本设计就是基于MCS-51系列单片机控制直流无刷电动机，利用所学的知识实现单片机控制直流无刷电动机的启动、停止、急停、正反转，加减速等控制，并对直流无刷电动机运行状态进行监视和报警。详细介绍单片机的种类、结构、功能、适用领域和发展历史、未来前景及其直流无刷电动机的工作原理、控制结构等容，既着重单片机的基本知识、功能原理的深入阐述，又理论联系实际详细剖析单片机控制直流无刷电动机的过程。 1．直流无刷电动机的基本组成 直流无刷电动机是在直流电动机的基础上发展而来的，直流无刷电动机继承了直流电动机启动转矩大、调速性能好的优点，克服了直流电动机需要换向器的缺点，在交通工具、家用电器等生活的方方方面面占有重要的地位。 由于直流无刷电动机既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点，故在当今国民经济各领域应用日益普及。 直流无刷电动机主要由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。其定子绕组一般制成多相（三相、四相、五相不等），转子由永久磁钢按一定极对数（2p=2,4,…）组成。图3-1所示为三相两极直流无刷电机结构。 三相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关器件联结，A、B、

直流无刷电机及驱动器介绍

技术部 直流无刷电机及驱动器介绍 ---培训讲义 编制/整理：徐兴强 日期：2010-5-5

一、产品技术特点 1）既具有AC电机的优点：结构简单，运行可靠，维护方便等； 2）又具有DC电机的优点：调速性能好，运行效率高，无励磁损耗等； 3）同时，与DC有刷电机比较：无接触磨损，无火花，低噪音，无辐射干扰等；4）再有，与伺服电机比较：控制/驱动原理较简单，可灵活多变，且成本较低；有较高的成套性价比，实用性很强。 主要缺陷：低速启动时，有轻微震动；但不会失步（比较于步进电机）。 二、主要应用方面 1）在精密电子设备和器械中的应用 如：电脑硬盘的主轴驱动，激光打印机，复印机，医疗器械，卫星太阳能帆板驱动，医疗监控设备等。 2）在家用电器中的应用 如：空调器、洗衣机、电热器、吸尘器、电风扇、搅拌机等。 3）在电瓶车/牵引机中的应用 4）在工业系统中的应用 如：工业缝纫机、纺织印花机、等等；

5）在军事工业和航空航天中的应用 三、特殊功能与性能分析 # 典型特性曲线，如下： ##由以上特性曲线可知： 1）电机的最大转矩为启动和堵转时的转矩； 2）在同一转速下，改变供电电压，可以改变电机的输出转矩； 3）在相同转矩时，改变供电电压，可以改变电机的转速。 即：在驱动电路中，通过PWM方式改变供电电压的平均值，在保证转矩不变的情况下，可以实现对电机的平稳调速。 ###BLDC与AC交流感应式电机相比，具有如下优点： 1）转子采用永磁体，无需激励电流。故，同样的电功率，可以获得更大的机械功率； 2）转子无铜损，无铁损，发热更小； 3）启动、堵转时力矩大，更适合于阀门打开、关闭瞬间需要力矩大的场合； 4）电机的输出力矩与工作电压、电流成正比，从而可以简化力矩的检测电路，并更加可靠； 5）利用PWM调制方式改变供电电压的平均值，可以实现平稳调速，使调速、驱动功率电路更加简单，综合成本降低；

DSP无刷直流电动机驱动控制程序

2.4 无刷直流电动机驱动控制程序 //########################################################################## ###/// //无刷电机控制源程序 //TMS320F2812 // //########################################################################## ### //===================================================================== //头文件调用 //===================================================================== #include "DSP28_Device.h" #include "math.h" #include "float.h" //===================================================================== //常量附值 //===================================================================== #define Idc_max 3000 //电流给定最大值 #define Idc_min 0 //电流给定最小值 //===================================================================== //标志位 //===================================================================== char Iab_Data=0; struct Flag_Bits { // bits description

无刷直流电动机简介和基本工作原理

无刷直流电动机简介和基本工作原理 无刷直流电动机简介和基本工作原理 无刷直流电动机简介 直流无刷电机 : 又称“无换向器电机交一直一交系统”或“直交系统” 。是将交流电源整流后变成直流， 再由逆变器转换成 频率可调的交流电, 但是, 注意此处逆变器是工作在直流斩波方式。 无刷直流电动机Brushless Direct Current Motor ,BLDC, 采用方波自控式永磁同步 电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器, 以钕铁硼作为转子的永磁材料; 产品性能超越传统直流电机的所有优点, 同时又解决了直流电机碳刷滑环的缺点, 数字式控 制, 是当今最理想的调速电机。 无刷直流电动机具有上述的三高特性, 非常适合使用在24 小时连续运转的产业机械及空调冷冻主机、风机水泵、空气压缩机负载; 低速高转矩及高频繁正反转不发热的特性，更适合应用于机床工作母机及牵引电机的驱动; 其稳速运转精度比直流有刷电机更高, 比矢量控制或直接转矩控制速度闭环的变频驱动还要高, 性能价格比更好, 是现代化调速驱动的最佳 选择。 基本工作原理 无刷直流电动机由同步电动机和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。同步电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。而转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速 度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等 无刷直流电动机的位置传感器编码使通电的两相绕组合成磁场轴线位置超前转子磁场轴线位置，所以不论转子的起始

无刷电机驱动器接线说明

无刷电机驱动器接线说明 RV GND 接蓝线（电位器短线） ALM SPEED AVI 接黄线（电位器短线）接5VDC 电压 BRK ENBL 拖出来的黑线粗线，一头接ENBL 插口，一头接速显装置的②接口 F/R REF- 黑线（电机上面的细线） HW 蓝线（电机上面的细线） 拖出来的红线（粗线）一头接HW 插孔，一头接速显装置上面的①接口 HV 绿线（电机上面的细线） HU 黄线（电机上面的细线） REF+ 红线（电机上面的细线） 红线（电位器短线） DC- DC+ U 黄线（电机上面的粗线） V 绿线（电机上面的粗线） W 蓝线（电机上面的粗线） 一， 电机和驱动器接线： 1，电机三根粗线，黄线，绿线，蓝线分别接驱动器上面的U,V,W 插孔。

2，电机的五根细线：黄线，绿线，蓝线分别接驱动器上面的HU,HV,HW 插孔；红线接REF+插孔，黑线接REF-插孔。 二，驱动器和电位器接线： 蓝线（电位器短线）接驱动器上面的GND插孔 黄线（电位器短线）接驱动器上面的AVI插孔 红线（电位器短线）接驱动器上面的REF+插孔 三,驱动器和速显装置： 拖出来的红线（粗长线）一头接驱动器上面的HW插孔，另一头接速显装置的①接口 拖出来的黑线（粗长线），一头接驱动器上面的ENBL插孔，另一头接速显装置的②接口。 速显装置电压设为220V,驱动器设为24V的电源。速度快慢对应的是103接口。 另外，上位机接F/R这个接孔，便可实现电机正反转。 1）无刷电机驱动器GND端子与ENBL端子已经短接，这个相当于是一个模拟电压，通过RV端子就可以调节转数，顺时针旋转变大，逆时针变小。 （2）调节电机的正反转，把GND端子与F/R端子短接即可。短接之后电机反转。

直流无刷电机驱动原理

直流无刷电机的工作原理 直流无刷电机的优越性 直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，但直流电机的优点也正是它的缺点，因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能，则电 枢磁场与转子磁场须恒维持90°，这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会 产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外，使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及 整流子，免维护、坚固、应用广，但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技 术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多，提升驱动电机的性能。微处 理机速度亦越来越快，可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直交坐标系统中，适当控制 交流电机在两轴电流分量，达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。 此外已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中，而且体积越来越小；像模拟/数字转换器(Analog-to-digital converter，ADC)、脉冲宽度调制(pulse wide modulator，PWM)…等。直流无刷电机即是以电子方式控制交流电机换相，得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺失的一种应用。 直流无刷电机的控制结构 直流无刷电机是同步电机的一种，也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转 子极数(P)影响： N=120．f / P。在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直 流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器)，控制定子旋转磁场的频率并将电机转子 的转速回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电 机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。 直流无刷驱动器包括电源部及控制部如图(1) ：电源部提供三相电源给电机，控制部则依需 求转换输入电源频率。

无刷直流电机驱动器说明书

无刷驱动器DBLS-02 一概述： ????本控制驱动器为闭环速度型控制器，采用最近型IGBT和MOS功率器，利用直流无刷电机的霍尔信号进行倍频后进行闭环速度控制，控制环节设有PID速度调节器，系统控制稳定可靠，尤其是在低速下总能达到最大转矩，速度控制范围150~10000rpm。 二产品特征: 1、 PID速度、电流双环调节器 2、高性能低价格 3、 20KHZ 斩波频率 4、电气刹车功能，使电机反应迅速 5、过载倍数大于2，在低速下转矩总能达到最大 6、具有过压、欠压、过流、过温、霍尔信号非法等故障报警功能 三电气指标 标准输入电压：24VDC~48VDC，最大电压不超过60VDC。 最大输入过载保护电流：15A、30A两款 连续输出电流：15A 加速时间常数出厂值：秒其他可定制 四端子接口说明 : 1、电源输入端:

GND：信号地 F/R：正、反转控制，接GND反转，不接正转，正反转切换时，应先关断EN EN：使能控制：EN接地，电机转（联机状态），EN不接，电机不转（脱机状态） BK：刹车控制：当不接地正常工作，当接地时，电机电气刹车，当负载惯量较大时，应采用脉宽信号方式，通过调整脉宽幅值来控制刹车效果。 SV ADJ：外部速度衰减：可以衰减从0~100%，当外部速度指令接时，通过该电位器可以调速试机 PG：电机速度脉冲输出：当极对数为P时，每转输出6P个脉冲（OC门输入） ALM：报警输出：当电路处于报警状态时，输出低电平（OC门输出） +5V：调速电压输出，可用电位器在SV和GND形成连续可调 内置电位器：调节电机速度增益,可以从0~100%范围内调速。 五驱动器与无刷电机接线图 ? 六机械安装： ? 七功能与使用 调速方式 本驱动器提供以下两种调速方式用户可任选一种： 内部电位器调速: 逆时针旋转驱动器面板上的电位器电机转速减小，顺时针则转速增大。用户使用外部输入调速时必须将电位器设于最小状态。 外部输入调速将外接电位器的两个固定端分别接于驱动器的GND和+5v一端，将调节端接于SV端即可使用外接电位器(10K~50K)调速,也可以通过其它的控制单元(如PLC、单片机等）输入模拟电压到SV端实现调速（相对于GND）,SV端口的接受范围为DC OV~+5V，对应电机转速为0~额定转速。 也可使用外部数字信号调速：在SV 与GND 之间可以施加幅值为5V，频率为 1KHz~2KHz 的脉宽数字信号（PWM）进行调速，电机转速受其占空比线性调节。这时可以通过调整 R-SV 电位器对SV 数字信号幅值进行0~ 比率衰减处理，一般将 R-SV 调到，对SV 输入数字信号不做衰减处理。

无刷电机驱动自制

因为工作实验中需要高速低噪声电机，便想到用硬盘电机，所以就对硬盘电机做了深一步的了解，硬盘电机主要有步进和无刷无传感器电机，因为硬盘步进电机本人手头没有，只有几个无刷无传感器电机，所以只能做无刷无传感器驱动电路； 无刷无传感器电机的电路原理， 此主题相关图片如下12.bmp：

采用二相导通星形六壮态控制，工作时序如下： 1：Q1>>U>>V>>Q5 2：Q1>>U>>W>>Q6 3：Q2>>V>>W>>Q6 4：Q2>>V>>U>>Q4 5：Q3>>W>>U>>Q4 6：Q3>>W>>V>>Q5 只要满足这个导通时序就能给电机转起来（这时可看作是一个步进电机），但这只能在低速下转动，高速下会失步不能正常转动。 这是理想的工作时序

此主题相关图片如下工作时序.bmp： 从电磁的电流工作来分析工作时序是 此主题相关图片如下电流工作时序.bmp： 从上图分析电机的换相时间是电机其中一相电流过零后30度开始换相； 参考文献（基传感检测技术）： 三相定子的反电动势过零与端点电压过中性点在时间上是重合的，又反电势波形与端点电压波形频率相等，所以寻找反电动势过零后30度想当寻找端电压过中性点后30度！ 定子的端电压比较： 此主题相关图片如下比.bmp：

比较后所得出的数据如下： 此主题相关图片如下xet.bmp：

从上表工作时序来分析可得出如下： 当时1序要换相时，即P3.5=0 当时2序要换相时，即P3.4=1 当时3序要换相时，即P3.3=0 当时4序要换相时，即P3.5=1 当时5序要换相时，即P3.4=0 当时6序要换相时，即P3.3=1 有了如上的原理分析，就可开始接线路板了！找了几个硬盘 此主题相关图片如下140.jpg：

(完整版)三相无刷直流电机系统结构及工作原理

三相无刷直流电机系统结构及工作原理 2.1电机的分类 电机按工作电源种类可分为： 1.直流电机： (1)有刷直流电机： ①永磁直流电机： ·稀土永磁直流电动机； ·铁氧体永磁直流电动机； ·铝镍钴永磁直流电动机； ②电磁直流电机： ·串励直流电动机； ·并励直流电动机； ·他励直流电动机； ·复励直流电动机； (2)无刷直流电机： 稀土永磁无刷直流电机； 2.交流电机： (1)单相电动机； (2)三相电动机。 2.2无刷直流电机特点 ·电压种类多:直流供电交流高低电压均不受限制。 ·容量范围大:标准品可达400Kw更大容量可以订制。 ·低频转矩大:低速可以达到理论转矩输出启动转矩可以达到两倍或更高。 ·高精度运转:不超过1 rpm.(不受电压变动或负载变动影响)。 ·高效率:所有调速装置中效率最高比传统直流电机高出5～30%。 ·调速范围:简易型/通用型(1:10)高精度型(1:100)伺服型。 ·过载容量高:负载转矩变动在200%以内输出转速不变。 ·体积弹性大:实际比异步电机尺寸小可以做成各种形状。 ·可设计成外转子电机(定子旋转)。 ·转速弹性大:可以几十转到十万转。 ·制动特性良好可以选用四象限运转。 ·可设计成全密闭型IP-54IP-65防爆型等均可。 ·允许高频度快速启动电机不发烫。 ·通用型产品安装尺寸与一般异步电机相同易于技术改造。

2.3无刷直流电机的组成 直流无刷电动机的结构如图2.1所示。它主要由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。电动机本体在结构上与永磁同步电动机相似，但没有笼型绕组和其他起动装置。其定子绕组一般制成多相（三相、四相、无相不等），转子由永久磁钢按一定极对数（2p=2,4，…）组成。 图2.1 直流无刷电动机的结构原理图 当定子绕组的某一相通电时，该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用而产生的转矩，驱动转子旋转，再由位置传感器将转子磁钢位置变换成电信号，去控制电子开关电路，从而使定子各相绕组按一定顺序导通，定子相电流随转子位置转子位置的变化而按一定的次序换相。由于电子开关线路的导通次序是与转子转角同步的，因而起到了机械换向器的换相作用。如图2.2所示。 图2.2 无刷直流电动机基本结构图 因此，所谓直流无刷电动机，就其基本结构而言，可以认为是一台由电子开关线路、永磁式同步电动机以及位置传感器三者组成的“电动机系统”。其原理框图如图2.3所示。

直流无刷电机及驱动器介绍

Wl AF17＞深圳市艾而特工业自动化设备有限公司 X A A I AND ENGHSJ BERING CO . , LTD 技术部 直流无刷电机及驱动器介绍 ---培训讲义 编制/整理：徐兴强 日期：2010-5-5

一、 产品技术特点 1） 既具有AC 电机的优点：结构简单，运行可靠，维护方便等； 2） 又具有DC 电机的优点：调速性能好，运行效率高，无励磁损耗等； 3） 同时，与DC 有刷电机比较：无接触磨损，无火花，低噪音，无辐射干扰等； 4） 再有，与伺服电机比较：控制/驱动原理较简单，可灵活多变，且成本较低；有较 高的 成套性价比，实用性很强。 主要缺陷：低速启动时，有轻微震动；但不会失步（比较于步进电机 ）。 二、 主要应用方面 1） 在精密电子设备和器械中的应用 女口：电脑硬盘的主轴驱动，激光打印机，复印机，医疗器械，卫星太阳能帆板驱 动，医疗监控设备等。 2） 在家用电器中的应用 女口：空调器、洗衣机、电热器、吸尘器、电风扇、搅拌机等。 3） 在电瓶车/牵引机中的应用 -＞电瓶车 滑板车搬运车 高尔夫球车冥车 城市无轨电车 轻軌电车（捷运系统车辆） 机场旅客运输车辆 飞机奎引车 铁路碌矿机车拖动 4）在工业系统中的应用 如：工业缝纫机、纺织印花机、等等; 电动轮椅休闲车 观光车蹦蹦车 电动自行车蓿扫车 电动摩托车电瓶船观光船 电动三轮车飞艇

5）在军事工业和航空航天中的应用 三、特殊功能与性能分析 #典型特性曲线，如下： 图1-1电机启动电流、转速曲銭 图2-3屯机转途变化曲线 ##由以上特性曲线可知: 1） 电机的最大转矩为启动和堵转时的转矩； 2） 在同一转速下，改变供电电压，可以改变电机的输出转矩； 3） 在相同转矩时，改变供电电压，可以改变电机的转速。 即：在驱动电路中，通过 PWM 方式改变供电电压的平均值，在保证转矩不变的情况下，可以实现对电机 的平稳调速。 ###BLDC 与AC 交流感应式电机相比，具有如下优点: 1） 转子采用永磁体，无需激励电流。故，同样的电功率，可以获得更大的机械功率； 2） 转子无铜损，无铁损，发热更小； 3） 启动、堵转时力矩大，更适合于阀门打开、关闭瞬间需要力矩大的场合； 4） 电机的输出力矩与工作电压、电流成正比，从而可以简化力矩的检测电路，并更加可靠； 5） 利用PWM 调制方式改变供电电压的平均值，可以实现平稳调速，使调速、驱动功率电路更加简单，综 合成本 降低； S 1-2 流电枫忱械待性曲铁

无刷直流电机结构

无刷直流电机结构

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1. 磁回路分析法 图1-4 （摘自Freescale PZ104文档） 在图1-4中，当两头的线圈通上电流时，根据右手螺旋定则，会产生方向指向右的外加磁感应强度B（如粗箭头方向所示），而中间的转子会尽量使自己内部的磁力线方向与外磁力线方向保持一致，以形成一个最短闭合磁力线回路，这样内转子就会按顺时针方向旋转了。 “当转子磁场方向与外部磁场方向垂直时，转子所受的转动力矩最大”。注意这里说的是“力矩”最大，而不是“力”最大。诚然，在转子磁场与外部磁场方向一致时，转子所受磁力最大，但此时转子呈水平状态，力臂为0，当然也就不会转动了。 当转子转到水平位置时，虽然不再受到转动力矩的作用，但由于惯性原因，还会继续顺时针转动，这时若改变两头螺线管的电流方向，如下图所示，转子就会继续顺时针向前转动，见图1-5所示： 图1-5 （摘自Freescale PZ104文档） 如此不断改变两头螺线管的电流方向，内转子就会不停转起来了。改变电流方向的这一动作，就叫做换相（commutation）。注意：何时换相只与转子的位置有关，而与转速无关。 以上是两相两级无刷电机的工作原理，，下面我们来看三相两极无刷电机的构造。 2. 三相二极内转子电机结构 定子三相绕组有星形联结方式和三角联结方式，而“三相星形联结的二二导通方式”最常用。

图1-6 （修改自Freescale PZ104文档） 图1-6显示了定子绕组的联结方式（转子未画出），三个绕组通过中心的连接点以“Y”型的方式被联结在一起。整个电机就引出三根线A, B, C。当它们之间两两通电时，有6种情况，分别是AB, AC, BC, BA, CA, CB，图1-7(a)~(f)分别描述了这6种情况下每个通电线圈产生的磁感应强度的方向（红、兰色表示）和两个线圈的合成磁感应强度方向（绿色表示）。 在图(a)中，AB相通电，中间的转子（图中未画出）会尽量往绿色箭头方向对齐，当转子到达图(a)中绿色箭头位置时，外线圈换相，改成AC相通电，这时转子会继续运动，并尽量往图(b)中的绿色箭头处对齐，当转子到达图(b)中箭头位置时，外线圈再次换相，改成BC相通电，再往后以此类推。当外线圈完成6次换相后，内转子正好旋转一周（即360°）。再次重申一下：何时换相只与转子位置有关，而与转速无关。 图1-8中画出了换相前和换相后合成磁场方向的比较与转子位置的变化。一般来说，换相时，转子应该处于，比与新的合成磁力线方向垂直的位置不到一点的钝角位置，这样可以使产生最大的转矩的垂直位置正好处于本次通电的中间时刻。 (a) AB相通电情形(b) AC相通电情形