STM32 电机教程 29 - 无刷无感入门1
前言
????? 無(wú)刷直流 (Brushless Direct Current, BLDC)電機(jī)是一種正快速普及的電機(jī)類(lèi)型,它可在家用電器、汽車(chē)、航空航天、消費(fèi)品、醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和儀器等行業(yè)中使用。正如名稱(chēng)指出的那樣,BLDC 電機(jī)不用電刷來(lái)?yè)Q向,而是使用電子換向。BLDC 電機(jī)和有刷直流電機(jī)以及感應(yīng)電機(jī)相比,有許多優(yōu)點(diǎn)。其中包括:
? 更好的轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩特性
? 快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)
? 高效率
? 使用壽命長(zhǎng)
? 運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)噪音
? 較高的轉(zhuǎn)速范圍此外,
由于輸出轉(zhuǎn)矩與電機(jī)體積之比更高,使之在需要著重考慮空間與重量因素的應(yīng)用中,大有用武之地。
無(wú)刷電機(jī) ???
?
前面的課程內(nèi)容我們講了無(wú)刷電機(jī)有感方式控制,有6步方波控制,FOC控制等,但這些控制也得到電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置,即需要額外的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)傳感器,前面的課程我們也學(xué)習(xí)過(guò)步進(jìn)電機(jī)的基本控制方法,那么三相無(wú)刷電機(jī)BLDC/PMSM能否也像步進(jìn)電機(jī)一樣控制它運(yùn)轉(zhuǎn)呢,其實(shí)也是可以的(不過(guò)電機(jī)的控制效率不高),本節(jié)將用NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH快速為演示一下BLDC電機(jī)的無(wú)感控制(步進(jìn)電機(jī)方式,6步方波換相)!
本節(jié)所用電機(jī)為2836無(wú)刷電機(jī),電機(jī)有兩組線(xiàn)(hall傳感器線(xiàn)和電機(jī)三相線(xiàn)),工作電壓24V,最大轉(zhuǎn)速12000rpm:
示例詳解
本節(jié)用到ST官方推出的NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH 開(kāi)發(fā)板。
NUCLEO-F103RB對(duì)應(yīng)的大致原理接線(xiàn)圖:
X-NUCLEO-IHM07M1 3SH部分原理圖:
?
?
?
| 需要用到的信號(hào) | 對(duì)應(yīng)MCU引腳 |
| EN1 | PC10 |
| IN1 | PA8 |
| EN2 | PC11 |
| IN2 | PA9 |
| EN3 | PC12 |
| IN3 | PA10 |
| H1(本節(jié)不用) | PA15 |
| H2(本節(jié)不用) | PB3 |
| H3(本節(jié)不用) | PB10 |
為了更加簡(jiǎn)單地介紹清楚BLDC 6 步方波控制的具體實(shí)現(xiàn),為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)的速度控制,本節(jié)直接使用STM32的TIM1產(chǎn)生三路PWM波對(duì)應(yīng)信號(hào)IN1、IN2、IN3,通過(guò)調(diào)節(jié)PWM波占空比實(shí)現(xiàn)電機(jī)的速度控制;將EN1、EN2、EN3配置成普通輸出IO口輸出模式,(接下來(lái)紅色內(nèi)容本節(jié)用不上,可不管)H1,H2,H3配置成TIM2的hall傳感器模式,并開(kāi)啟T1的捕獲中斷,中斷觸發(fā)模式為雙邊觸發(fā)模式,在中斷服務(wù)程序中實(shí)理更加快帶的電機(jī)換相(6步換步)操作。
?
在BLDC.C中修改GetBldcHall函數(shù):
在BLDC.C中修改BldcStart函數(shù):
最后修改main.c:
設(shè)置工程下載后自動(dòng)運(yùn)行:
編譯程序無(wú)誤后,下載運(yùn)行程序,可以看到電機(jī)可以成功運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái),要控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn),只需控制虛擬HALL狀態(tài)的產(chǎn)生順序,即修改GetBldcHall函數(shù)中代碼是i%6 + 1還是(i+4)%6 +1:
控制電機(jī)轉(zhuǎn)速只需修改虛擬HALL狀態(tài)產(chǎn)生的時(shí)間間隔:
?
?
OK,本期實(shí)驗(yàn)完成!本節(jié)是將無(wú)刷電機(jī)按步進(jìn)電機(jī)的控制思路來(lái)進(jìn)行控制,即虛擬的開(kāi)環(huán)6步控制,并成功實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的正轉(zhuǎn)反,不過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)效率不高,電流大,同時(shí)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)(6步方波控制的缺點(diǎn))也比較大,下一講我們將試試無(wú)刷電機(jī)的無(wú)感步進(jìn)控制中將6步細(xì)分,用SPWM波控制方式來(lái)控制!!最后喜歡這個(gè)公眾號(hào)的同學(xué)們記得加關(guān)注了,每天都會(huì)有技術(shù)干貨推出!!
?
?
文中源碼及資料下載,關(guān)注十三公眾號(hào):
在公眾號(hào)里給十三發(fā)送 “下載|STM32 電機(jī)教程29” :
?
?
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的STM32 电机教程 29 - 无刷无感入门1的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
- 上一篇: STM32 电机教程 28 - ST M
- 下一篇: STM32 电机教程 30 - 无刷无感