?微型直流電機控制算法詳解

微型直流電機應用非常廣泛，常見有刷直流電機與無刷直流電機，有刷直流電機控制簡單，成本低在各種電動產品當中使用非常多，無刷直流電機控制復雜且成本高，一般應用于高端精密產品當中，下面天孚微電機詳細的講述這兩種直流電機的控制算法。

首先是有刷直流電機，由于控制簡單，價格便宜，大多數產品用是都是這種微電機，如電子鎖、掃地機器人、電動窗簾、美容儀、小風扇等等，微型直流電機采用電路控制，通常采用以下兩種。

第一種是PWM控制：這種是微型電機通用的控制方法，在這控制方式中，功率MOFSET，或者IGBT接通高頻整流AC線電壓，進而為微型電機產生隨時間變化的電壓。開關頻率可以消除噪聲。PWM微型直流電機的控制方法可以獲得更佳的電流控制和更佳的EMI性能，因此，效率更高。

第二種為相角控制：這種控制方法非常簡單，只要通過TRIAC的點弧角的變動來控制速度。相角控制是非常經濟的解決方案，但是，效率不太高，易于電磁干擾(EMI)。

相比于有刷直流電機，無刷直流電機控制就要復雜許多，在控制當中需要了解直流電機整流轉向的轉子位置，如果是閉環速度控制，需要兩個附加要求，轉速的速度或直流電機的電流與PWM信號測量來控制直流電機的速度與功率。微型直流電機會采用霍爾效應傳感器來感應轉子的位置，這也是導致直流電機成本增加的原因之一。

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直流電機控制算法需有以下功能

1.控制電機速度的PWM電壓；

2.對電機進整流換向的機制；

3.利用霍爾傳感器來預測轉子位置的方法。

脈沖寬度調制可改變直流電機繞組電壓，電壓和PWM的占空成正比，當適當的整流換向時，直流電機的扭矩速度特性是和有刷直流電機一樣的，可以通過可變電壓來控制直流電機的轉速與轉矩。

除脈沖調制外，常見還有梯形整流換向、正弦整流換向。

梯形換向是最簡單的一種方法，通過3種霍爾傳感器提供數字信號，它們會在60°的扇形區內測量直流電機的轉子位置，并且在之路電機控制器上提供這些信息，因為每次兩個繞組上的電流相等，第三個繞組電流為0，這種方法僅能產生具有六個方向共中之一的電流空間矢量。隨著電機的轉向，電機終端的電流在每轉60度時，電開關一次（整流換向），因此電流空間矢量總是在90度相移的最接近30度的位置。因此每個繞組的電流波型為梯形，從零開始到正電流再到零然后再到負電流。

這樣就產生了電流空間矢量，當它隨著轉子的旋轉在6個不同的方向上進行步升時，它將接近平衡旋轉。但是?梯形驅動系統在整流過程中會遇到轉矩紋波問題。

以上就是微型直流電機常見控制算法，更多有關微型直流電機資訊，請繼續關注天孚微電機。