直流无刷电机怎么控制电流

直流无刷电机（BLDC）的电流控制可以通过多种方法实现，主要包括方波控制、正弦波控制和FOC（磁场定向控制）等。以下是对这些控制方法中电流控制的详细：

1. 方波控制（梯形波控制）：

• 方波控制通过霍尔传感器检测电机转子的位置，并根据位置信息进行六步换相，每个换相位置电机输出特定方向的力。

• 电流控制通过PWM（脉宽调制）技术实现，调整PWM占空比来控制电机的电流大小，进而控制电机的转矩和转速。

• 优点是控制算法简单、硬件成本较低，适用于对电机转动性能要求不高的场合。

• 缺点是转矩波动大、存在一定的电流噪声，效率无法达到最大值。

2. 正弦波控制：

• 正弦波控制使用SVPWM（空间矢量脉宽调制），输出3相正弦波电压，相应的电流也是正弦波电流。

• 通过SVPWM技术，可以减少电流谐波，提高电机的效率和运行平稳性。

• 控制起来感觉比较细腻，但对控制器的性能要求稍高，且电机效率不能发挥到最大值。

3. FOC（磁场定向控制）：

• FOC通过矢量控制技术，实现了对电机定子磁场的矢量控制，使电机定子磁场与转子磁场时刻保持在90°，实现最大转矩输出。

• 电流控制是通过解耦电流矢量，分别控制d轴（励磁电流）和q轴（转矩电流）来实现的。

• 优点是转矩波动小、效率高、噪声小、动态响应快，适用于对性能要求高的场合。

• 缺点是硬件成本较高、对控制器性能有较高要求，且需要电机参数匹配。

在FOC控制中，电流的控制是通过以下步骤实现的：

• 首先，通过霍尔传感器或无感估算算法获得电机转子的位置信息。

• 然后，通过Clarke变换和Park变换将三相电流变换为两相静止坐标系中的d轴和q轴电流。

• 根据d轴和q轴电流的实际值与目标值的误差，通过PI或PID控制器进行调节。

• 最后，通过逆变换将控制电流转换回三相PWM信号，控制电机的电流。

在堵转情况下，为了防止电流过大导致MOS管烧毁，可以通过减小驱动脉冲的占空比来控制电流大小，从而降低电机的驱动电流，避免过流保护