Bently Nevada 330909-05-29-10-0200圖6 采用開關(guān)損耗最小正弦PWM時(shí)，端線電壓與霍爾狀態(tài)的關(guān)系
由圖2可知，采用開關(guān)損耗最小正弦PWM時(shí)電機(jī)端線電壓超前于相電壓30°，因此可得采用正弦波控制時(shí)電機(jī)相電壓與反電勢(shì)同步。
由于相電壓超前于相電流，因此相電流滯后于反電勢(shì)。
轉(zhuǎn)速計(jì)算
轉(zhuǎn)速計(jì)算依賴于霍爾傳感器，理想狀態(tài)下相鄰兩個(gè)霍爾狀態(tài)的間隔為60°，實(shí)際應(yīng)用中由于存在安裝誤差，實(shí)際間隔并非60°，會(huì)引入計(jì)算誤差。本文檔中采用一個(gè)霍爾傳感器的輸出作為轉(zhuǎn)速計(jì)算參考，如圖7所示。其中高低電平分別為180度，不會(huì)引入安裝誤差。利用此信息即可計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速。
角度估算
Bently Nevada 330909-05-29-10-0200與方波控制不同，正弦波控制中角度為連續(xù)變化，而BLDC中常見的3個(gè)霍爾傳感器僅僅能提供6個(gè)角度信息，即0°，60°，120°，180°，240°，300°，其他角度信息無法直接獲得。通常采用平均速度法，假設(shè)在一定時(shí)間內(nèi)電機(jī)速度平穩(wěn)，利用前次霍爾換相時(shí)的角度與速度信息插值得到其他角度信息，如圖8所示。
轉(zhuǎn)速PI
轉(zhuǎn)速控制采用PI調(diào)解器，輸入為轉(zhuǎn)速給定及轉(zhuǎn)速反饋，輸出為開關(guān)損耗最小正弦PWM的幅值Modulation。公式如下：
圖10 PI調(diào)解器框圖
啟動(dòng)
Bently Nevada 330909-05-29-10-0200直流無刷電機(jī)啟動(dòng)之前，轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，僅僅能利用霍爾傳感器得到電機(jī)的絕對(duì)位置信息，由于不存在換相，無法得到電機(jī)轉(zhuǎn)速信息，因此無法利用平均速度法計(jì)算正弦控制所需的角度信息。所以在電機(jī)啟動(dòng)階段，無法直接切入正弦控制方式，在此采用方波控制方式啟動(dòng)。當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)后并獲得可靠的換向信息后，即可切入正弦波控制。為了防止出現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，需要注意切換前后電流的相位及幅值均平穩(wěn)過渡。
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