在現(xiàn)今越來越強調(diào)環(huán)保節(jié)能的法規(guī)要求下, 新一代的產(chǎn)品需要具備高效的性能, 在永磁無刷電機驅(qū)動上亦是如此, 除了高效率的電機外, 電子組件及驅(qū)動算法也必須盡可能的高效。

為此靈動微提出了以MM32 SPIN0x 32位微處理器開發(fā)的無位置傳感器FOC弦波驅(qū)動風機解決方案。以下表格為此方案所提供的電機驅(qū)動功能列表。
靈動微MCU MM32電機驅(qū)動硬件的參考設計

硬件系統(tǒng)由外部 24V電源供電, 經(jīng)過電源降壓轉(zhuǎn)換后提供15V、5V電壓, 分別供電給Gate driver IC, 以及MM32 SPIN0x 微處理器，而功率開關管則直接使用24V電源。

此方案采用0~5V的電壓輸入做為速度命令的來源, 以控制電機轉(zhuǎn)速。用戶調(diào)節(jié)可變電阻旋鈕(VR1, 請見圖1)可以改變此輸入電壓值, 當輸入電壓值超過0.7V時電機將會啟動, 當電壓值低于0.4V電機將會停止。 此方案的轉(zhuǎn)速是經(jīng)過此輸入電壓的變化加以控制, 目前規(guī)劃為七段轉(zhuǎn)速控制。 電機啟動前會先量測電機的U, V兩相的反電動勢電壓(BEMF), 并由此偵測點擊目前是在靜止狀態(tài)或是旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。 若是在靜止狀態(tài)，則可以直接啟動電機運轉(zhuǎn)。 若電機是在旋轉(zhuǎn)狀態(tài), 程序?qū)掷m(xù)量測BEMF U,V 的電壓一段時間后, 經(jīng)由計算得知此電機的轉(zhuǎn)速及順逆轉(zhuǎn)方向, 之后才能依此數(shù)據(jù)啟動電機。

電機開始啟動后, 將會透過運算放大器量測二相的相電流 Ia, Ib, 并將此信息經(jīng)過坐標軸轉(zhuǎn)換后控制電機的力矩電流大小及相位。

電機進入閉回路運轉(zhuǎn)后, 其運轉(zhuǎn)的角度將由滑模估測器提供, 并藉由此獲得電機速度的數(shù)據(jù)。此時若是收到用戶傳來的電機停止命令, 程序并不會立即關閉PWM輸出, 而是會自行降低目前的轉(zhuǎn)速命令, 使實際轉(zhuǎn)速低于參數(shù)設定值后才會將PWM 輸出關閉。

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