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一粒金砂(初级)

小功率三相无刷电机驱动问题 [复制链接]

小型机器人设计中用到一个4mm无刷电机,主要参数如图,我目前看到的驱动芯片都是针对几W的电机,像这种0.04W的电机没有类似的驱动器,还有三相无刷电机的驱动电流是由什么决定的?驱动芯片可以控制电机两相间的电压,驱动电流有最大值,我想是芯片的功率限制。但是都没有标注最小值,像这种电流和速度成线性关系,应该怎么控制它的驱动电流呢? image.png image.png     


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一粒金砂(中级)

首先,通过单片机的外部触发中断,获得同一触发时刻的三个霍尔信号状态并通过二进制组合成状态数字;根据下一次的状态数字,进行速度正反的区分。  ​ 其次,通过单片机的定时计数器,测算每两个脉冲之间的时间。即一个上升沿到一个下降沿的时间,或者一个下降沿到上升沿的时间,或者一个下降沿到一个下降沿的时间等等。  ​ 最后,进行速度计算,符号改变即可。  ​ 注意,这里说的每两个脉冲不是一个霍尔的每两个脉冲而是三个霍尔中的每两个脉冲,这个脉冲既包括上升沿又包括下降沿。

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一粒金砂(中级)

如果楼主是做驱动器的,那么这么小功率的电机可以用SOT23封装的那种贴片NMOS可能就完全够用了,当然具体型号还是得算过,尽量选导通电阻很小的管子。在测试(有些实际应用中也可以的)的时候甚至直接用IO外接ULN2003芯片就好使,IO输出正常的驱动逻辑就行。
从电机分析的角度上,BLDC和有刷直流电机是可以类比的,具体的逻辑请找相关书籍或者课程,我简单说一下逻辑。电流和电机的力矩成正比,也就是电流越大,电机的施的力越大,但是由于电机的阻尼之类的损耗存在就会导致电机的空载电流上浮了一点,这就是图中电流和力矩的关系的由来,可以直接简单粗暴地当成有刷直流电机理解。

而转速曲线是在外加电压相同的情况下,力矩越大,转速越低,这一点和我们平时的认知是相符的。从电路上理解就是力矩大->电流大->电阻压降大->反电势降低->转速降低。

根据上面的逻辑,按照楼主说的“如何控制电流”就转化为了“如何控制电机转矩“。对于通常情况下的电机控制,我们能够施加的影响只有电压,对于BLDC来说还有占空比(其本质还是改变了电压的均值,或者做功分量)。在电机控制中我们一般希望控制电机的机械参数比如转速,然后让电流适应其变化。翻译成人话就是,在力矩(负载)波动的情况下保持电机的转速稳定。电压对于它的影响就是上一段中的逻辑倒过来,当转矩波动(以升高为例),电流就会自动抬升,本身电动势会跌下去,我只要此时略抬一点外加电压就好,这样电机的转速就可以趋于稳定。关于这一部分内容,可以参考控制理论,电机控制等相关方面的内容。

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