性能改善-數字控制方式可實現多種功能,如智能數字閉環控制,變頻頻率波形速形,故障容忍,及同其它系統進行通訊等。

機電能量轉換簡化-變速驅動可避免使用轉換器,變速箱等。

軟件升級簡單-由于具有閃速存儲器的微控制器系統,可根據需要迅速地改變算法和控制變量。

隨著變速驅動的引入,系統的復雜程度也將相應增加。但在各種具體應用中,一個基本的要求就是總成本必須控制在一個合理的范圍內。在大多數系統中,特別是家用電器,總成本必須同非控系統價格相當。

本文主要介紹采用摩托羅拉單片機實現低成本三相交流電機,三相直流無刷電機和通用電機的控制設計實例。

無傳感器的相位角通用電機驅動

基于MC68HC05JJ6/MC68HC705JJ7單片機和MAC4DC可控硅的低成本相位角電機控制驅動系統示于圖1。低成本單相功率控制板專門適用于轉速從3000rpm到10000rpm的通用無刷電機。目前此類電機廣泛用作家用電器中的馬達,例如:真空吸塵器、洗碗機、手持電動工具及食品加工機。其工作模式為閉環調速。相對于常用的在電機軸上加裝轉速計的方案,所述電路則為一個無轉速計的方案,轉速的測量是由單片機沒量電機電流來間接完成的。

無傳感器相位角驅動

電路的設計充分利用了單片機的資源從而使其原理圖相當簡單。這種低成本的單片機功能很強,足以完成驅動閉環無傳感器相位角控制系統的所有工作。所有的功能僅由兩種集成電路及很少的外圍器件即可完成。因而使之成為電路板設計緊湊,且具有很好經濟性的方案。

這種設計的目的之一就是要在不使用轉速計的情況下實現通用電機的低成本環速度控制。圖1所示即為其電原理圖。這種無傳感器相位解驅動僅需兩塊集成電路,即一個單片機和一個運算放大器。

由圖可見系統包含以下幾個部分:單片機,電源,同步器,電流檢測,功率器件。

應特別注意的是電流檢測和計算。因為此信號對無傳感器算法十分重要。因此應選用具有非接地輸入和高噪聲抑制的差分運放。

無傳感器算法