无刷电机电流控制方法

根据驱动系统的不同，无刷电机具有不同的电流控制方法。此外，为了控制转速和产生的扭矩，需要控制电机电流的大小。在这里，我们将解释控制电机电流的 PWM 方法。

电流控制方式

称为PWM(脉冲宽度调制)的电气控制系统用作施加到电机绕组的电压的控制方法。PWM 控制是一种通过反复打开和关闭电路中的开关元件并产生脉冲状电压来控制输出电压的方法。

图 3.12 显示了直流电机的 PWM 控制电路模型。图 3.13 显示了 ON 阶段脉冲宽度变化(调制)时的电压波形和电流波形。 调制脉冲宽度并改变 ON/OFF 开关元件的占空比可控制平均电压。

此时，电感使电流滞后于增加的电压，当取消施加电压时，电流逐渐减小。

3.31调制方式

让我们解释一下图 3.13 中解释的 PWM 控制的调制方法。PWM 控制占空比是通过比较标准三角波信号和参考电压来确定的，如果三角波信号电压低于参考电压，则将开关元件导通，如果高于参考电压，则将开关元件关闭。为了增加电机电流，需要增加参考电压。这意味着开关元件占空比变大，并且由于平均电压增加，电机电流增加。如果降低参考电压，则开关元件占空比变小，并且由于平均电压降低，电机电流减小。

采用方波驱动系统的无刷电机通过对激励电机绕组的开关元件进行 PWM 控制来调节电机电流，并控制转速和产生的扭矩。

3.3.2 正弦波驱动系统调制方式

让我们解释一下图 3.10 中解释的正弦波驱动系统的调制方法。如果将基准电压做成正弦波，则开关元件的占空比连续调制，可以流过正弦波电流。换句话说，在 PWM 控制中，参考电压波形和电流波形呈现相同的形式。(希望输出的波形的参考电压称为调制信号。)正弦波驱动系统的无刷电机与方波驱动系统一样执行 PWM 控制，但参考电压的产生方法不同。

由公式 (3.6) 得出的正弦波电机电流是电流波形值im和转子角度θ 的函数。 通过根据转子角度信息和电流指令值创建调制信号，可以调节流向电机绕组的电流，并控制转速和产生的扭矩。

因此，要在无刷电机中执行正弦波驱动，驱动器必须精确检测转子磁体角度并因此“闭合环路”。这可以通过霍尔效应传感器或编码器来完成。东方电机两者兼用以满足不同的速度精度要求。

审核编辑：汤梓红