雙閉環無刷直流電機驅動電路的設計與實現

摘 要： 在對無刷直流電動機控制系統的發展及應用綜述的基礎上，介紹了無刷直流電動機的結構和工作原理，給出了其數學模型，并重點分析了無刷直流電機控制技術中簡單易用且魯棒性較好的PID控制算法。對無刷直流電動機控制系統的硬件和軟件設計做了詳細論述。該電路是基于微芯公司的電機驅動電路專用驅動芯片DSPic30f4011而設計開發的，其中主體電路架構包括電源電路，三相逆變橋電路、轉速閉環、電流閉環、線電壓閉環和保護電路等。系統的軟件設計中，主要包括微控制器的初始化程序、開環起動、換向控制、電流、速度采樣時刻控制等。

關鍵詞： DSPIC； 無刷直流電機； 驅動電路； 功率MOS管

中圖分類號： TN710?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）04?0107?04

無刷直流電動機（BLDCM）簡單的說，就是沒有電刷的直流電動機。與傳統的有刷電機相比，其突出特點就是沒有電刷。無刷直流電機的主體部分要由電機本體、位置傳感器和電子開關3大部分構成。它是在機電一體化大背景下人類科技進步的產物。嚴格說，它只是一種永磁式的同步電機，而不是真正意義上的直流電機。這是因為，在大多數情況下，輸入電機的直流電在送入到線圈之前，換流器（Current Inverter）都會將直流電壓轉換成三相交流電來驅動電機。與有刷電機相比，無刷直流電機具有響應速度快、轉化效率高、磨損小以及體積小等諸多優點。因此，在能源日趨枯竭的今天，無刷直流電機越來越受到各國科研工作者的親睞。

1 BLDCM的結構以及DSP30F4011概述