无刷直流电机的换向检测

有刷直流电机通过电刷和换向器的结构设计, 可以实现电机的同步驱动, 是机械上的实现而不需要控制律的协助.

无刷直流电机要实现六步换向时序控制, 需要通过检测 (反馈) 手段, 进行换向同步驱动控制.

根据不同的检测手段, 又将 BLDC 的驱动控制分为有感驱动和无感驱动两类.

特点比较

有感驱动

霍尔传感器 (BLDC 有感控制中最常用的传感器) 采集转子位置信号, 再根据霍尔信号进行电流换相

优点: 电机启动和低速时可以做到大力矩输出;

\qquad 启动时不会有抖动, 非常顺畅

缺点: 霍尔自身比较敏感脆弱易受干扰;

\qquad 增加信号线 (+5根) 和安装结构;

\qquad 增加体积和成本

应用场景: 车模和船模中的电调多是使用 “有感” 方式, 因为其电机需要频繁启动、停止、反转

无感驱动

不需要外部位置传感器, 通过检测悬空相的反电动势的过零点, 进行换向控制

优点: 成本和结构上有了大的简化;

\qquad 外置驱动时电机只有三根相线

缺点: 带载、满载启动容易抖动或启动失败, 只适合固定负载启动或者空载启动的场合

\qquad 无感控制启动的时候可控性较差, 要达到一定转速后才变得可控

应用场景: 航模/无人机一般用 “无感” 方式, 因为航空发动机一旦转起来后, 在空中不需要停车