无刷直流电机的无感换向时机

借用有感控制控制律的图示:

转子电角度从 300° ~ 360° 之间变化时, Hall 传感器检测到的转子位置编码为 110.

当转子角度为 330° 时, B 相 (悬空相) 上的反电动势过零点, 即 B 相此刻瞬间的磁通不变.

对比有感控制的换向时机, 如需无感控制达到有感控制同样的效果, 需要在 B 相反电动势过零并延迟 30° 相位后, 执行换向 (换相) 控制.

在该换向时刻进行换向后, 定子相位为120°, 此时转子相位为 0°. 其他换向时机依次类推.

在准确检测出悬空相端电压 (反电动势) 的过零点后再延迟 30° 电角度, 即为 BLDC 无感控制的换向时机.

和有感控制一样, 在每次换相 (换向) 后的瞬时, 定子磁场 (合成磁场) 领先转子磁场方向120° 电角度. 然后在转子磁场向前转动 60° 电角度的过程中, 保持定子磁场不变, 直到下一个换向时机到来.

区别于 FOC 控制的是, FOC 控制使得定子的合成磁场始终领先转子磁场 90°, 始终保持最高效的控制. 可见在原理上 FOC 是相对六步换向法更高效和精密的控制方法, 技术难度上也更高, 本篇博文暂不展开 FOC 的内容.

我们知道了 BLDC 无感控制的换向时机取决于悬空相的反电动势过零点时刻.

那么无感控制的重点就是悬空相的过零点检测技术了.