航模直流無刷無感電機調速控制系統(tǒng)設計

航模用無刷直流電機 （ BLDCM ）具有體積小、重量輕、效率高和可靠性高等優(yōu)點， 由于航模領域的特殊性， 對于電機的控制系統(tǒng)也提出了一些特殊的要求， 其中最重要的就是要求控制系統(tǒng)的體積小、質量輕。這就要求設計者在設計控制電路時必須使用較少的元器件和較簡單的電路。關于無傳感器無刷直流電機控制系統(tǒng)的研究很多， 其中文獻 ［ 1］提出了使用 M C68HC908GP32芯片為核心的無傳感器無刷直流電機控制應用策略; 文獻 ［ 2］提出了一種基于 DSP的無傳感器無刷直流電機控制方法， 借助于 DSP的強大運算處理能力， 完全由軟件實現(xiàn)反電勢過零檢測換相和開環(huán)起動。這些方法均能實現(xiàn)對電機的控制， 但是在電路設計上都比較復雜， 與航模用無刷電機控制系統(tǒng)電路設計簡單的要求相矛盾。本設計是以 M EGA8單片機為核心的無刷直流電機控制系統(tǒng)， 該系統(tǒng)充分發(fā)揮 MEGA 8單片機的特點， 外圍控制電路十分簡單。 1 無傳感器無刷直流電機控制簡介目前常用的無刷直流電機控制方法可分為 3 類： 開環(huán)控制， 轉速負反饋控制和電壓負反饋加電流正反饋控制。其中開環(huán)控制方式適合于轉速精度要求不高的場合， 轉速負反饋方式適合于機械特性要求比較硬、轉速精度比較高的場合， 而電壓負反饋電流正反饋方式則應用于動態(tài)性能要求比較高的場合。航模用的無刷直流電機對于轉速精度要求并不很高， 使用開環(huán)控制方式就可滿足要求。圖 1是無刷直流電機的電路原理圖 ［ 3］。采用二相導通星形三相六狀態(tài)控制策略時， 其工作過程如下：