| 三相全波無刷電機(jī)的激勵(lì)方式有120度激勵(lì)驅(qū)動(dòng)和正弦波激勵(lì)驅(qū)動(dòng)兩種。相比120度激勵(lì)驅(qū)動(dòng)，三相全波無刷電機(jī)的正弦波激勵(lì)驅(qū)動(dòng)在控制精度、效率、噪聲等方面更具優(yōu)勢(shì)，但在系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本方面，三相全波無刷電機(jī)的矩形波驅(qū)動(dòng)更勝一籌。
三相全波無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)： 有傳感器、正弦波激勵(lì)PWM驅(qū)動(dòng)電路示例
正弦波激勵(lì)驅(qū)動(dòng)通過由高邊和低邊開關(guān)組成的驅(qū)動(dòng)器所具備的三相控制和驅(qū)動(dòng)電路來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。以下是帶有傳感器的正弦波激勵(lì)PWM驅(qū)動(dòng)的電路框圖和各輸入輸出波形圖示例。 其基本工作是將來自三個(gè)霍爾傳感器的信號(hào)輸入至霍爾放大器的輸入端，經(jīng)過波形合成的信號(hào)通過比較器和三角波轉(zhuǎn)換為PWM信號(hào)，由輸出段MOSFET來驅(qū)動(dòng)電機(jī)的線圈。A1、A2、A3的PWM信號(hào)的等效電壓為120度相位差的正弦激勵(lì)波形。120度激勵(lì)是120度導(dǎo)通60度關(guān)斷的矩形波激勵(lì)方法，但正弦波驅(qū)動(dòng)則是180度激勵(lì)，由于是通過正弦波對(duì)零到最大值實(shí)施激勵(lì)，因此工作更平穩(wěn)，噪聲更低。另外，PWM還有助于提高效率。
三相全波無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)： 有傳感器、正弦波激勵(lì)PWM驅(qū)動(dòng)波形示例
下面使用各波形示例進(jìn)行詳細(xì)說明，先來了解正弦波PWM轉(zhuǎn)換。
以前面框圖中的H1P/H1N輸入通道為例�；魻柗糯笃鞯妮敵鯤1通過波形合成電路變?yōu)閳D中紫色的正弦波M1。來自M1和三角波振蕩器的三角波被輸入比較器，作為比較結(jié)果，輸出具有脈沖寬度的矩形波P1（比較器輸出）。P1是通過電平轉(zhuǎn)換和同時(shí)導(dǎo)通防止電路來控制輸出段MOSFET的柵極，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)線圈的PWM輸出。這種使用比較器和三角波的PWM轉(zhuǎn)換是很常見的方式，并且是很多電路中使用的方法，比如開關(guān)穩(wěn)壓器的PWM生成等。 接下來，請(qǐng)看各輸入輸出波形。
霍爾元件電壓的輸入H1P/H1N～H3P/H3N，是以差分方式接收來自霍爾元件的信號(hào)，并輸出H1～H3相位差120度的正弦波（參見波形圖“霍爾元件電壓波形”）。 霍爾元件電壓通過波形合成電路成為M1～M3。此時(shí)，以比原始相位超前30度以上的相位生成各波形（參見“合成波形”）。稱為“超前角”的概念將會(huì)另行詳細(xì)介紹。 如前所述，M1～M3通過比較器與三角波進(jìn)行比較并被轉(zhuǎn)換為PWM信號(hào)（參見“比較器波形P1～P3”）。 電機(jī)線圈的電壓波形是PWM信號(hào)，但波形圖中顯示的是等效電壓波形�？梢钥闯龅刃щ妷翰ㄐ问钦也�(qū)動(dòng)。
當(dāng)然，線圈電流是正弦波。通過波形合成電路使相角超前，從而使線圈電流波形的相角總是比霍爾元件電壓（H1～H3）超前30度。這一系列的控制稱為“超前角控制”。 120度激勵(lì)時(shí)，在線圈電壓波形中看到有線圈電流的ON/OFF引起的尖峰噪聲，但在正弦波激勵(lì)驅(qū)動(dòng)時(shí)，由于是180度激勵(lì)，沒有ON/OFF，因此不會(huì)發(fā)生尖峰噪聲。 下一篇計(jì)劃介紹超前角控制的相關(guān)內(nèi)容。
關(guān)鍵要點(diǎn)：
・三相全波無刷電機(jī)的正弦波激勵(lì)PWM驅(qū)動(dòng)是各相位差為120度的正弦波驅(qū)動(dòng)。
・三相全波無刷電機(jī)的正弦波激勵(lì)PWM驅(qū)動(dòng)由于不會(huì)像三相全波無刷電機(jī)的120度激勵(lì)驅(qū)動(dòng)那樣產(chǎn)生尖峰噪聲而在噪聲方面更具優(yōu)勢(shì)。
・三相全波無刷電機(jī)的正弦波驅(qū)動(dòng)通過PWM驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)高效率。 |
