“反電動勢法”永磁直流無刷電機控制系統設計

通過表1的邏輯關系，同一橋臂上下橋臂的輸入信號互鎖，使得不會出現同時導通的情況。硬件電路的連接由表l邏輯關系而定，而且可以通過與非門電路搭建而成，在此不再詳述。

3 系統軟件設計
MCU輸出控制信號控制三相全橋驅動逆變電路，在軟件實現上可以采用不同的控制規律，常用的控制方式有：三三導通控制方式，兩三輪流導通控制方式和1200導通型控制方式。它們在控制性能上相差不大，本系統采用1200導通型控制方式，控制規律為：(1)每隔600換流一次；(2)任何時候只有兩只開關器件同時導通；(3)每個開關器件導通1200根據硬件電路的設計和1200導通型控制規律，橋臂與MOS管對應關系為：A上橋臂：Tl，A下橋臂：T4；B上橋臂：T3，B下橋臂：T6；C上橋臂：T5，C下橋臂：T2。各MOS管導通順序如表2所示。

表2MOS管導通規律

采用反電動勢法控制直流無刷稀土電機，在起動時，由于電機轉速很小，無法獲得反電動勢，因此電機起動順利完成要通過軟件編程實現。常用的起動方式有：外同步驅動起動方式和預定位起動方式。外同步驅動方式指以變頻方式同步拖動電機轉子旋轉，這種起動方式的缺點是轉子的旋轉方向是不可知的，轉子可能順時針旋轉也可能逆時針旋轉；另外，如果頻率上升太快，電機很容易失步。預定位方式起動是在起動開始時給電機一個確定的通電狀態，使轉子定位。然后改變電機的通電狀態，在電磁力矩的作用下使轉子向確定方向轉動，在轉動過程中把電機切換到無刷電機運行方式。這樣，一方面使繞組中具有一定大小的反電勢信號，另一方面電動勢的相序是固定的而非隨機的，保證電機有一個確定的轉向，實現電機的順利起動。

4 總結
采用以上分析設計的控制方案控制直流無刷稀土電機，實現了反電動勢法無傳感器控制方式。同時采用兩個電流保護模塊，一個從硬件上實現保護，一個從軟件方面設計實現保護，使得電機在外電路過流與直通發生時能更好的保護整個控制系統的安全運行，相比較于只采用硬件保護電路或軟件保護的反電動勢控制方法更加靈活安全。還特別的加入了邏輯保護電路模塊使得在軟件出現問題時能保護驅動電路和電機的安全。整個系統在分析設計方面還有改進的空間，希望其他讀者能從以下方面進行改進。
(1)更好的解決反電動勢虛假過零點問題。
(2)有待研究更快更好的啟動方法。