ST电机控制培训--FOC控制
2017.08
MCU Application
Agenda
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电机简介
评估工具:IDE,GUI,Demo 板
STM32 PMSM FOC SDK V4.3概述
试验一:评估工具使用
FOC控制基础理论
API使用示例
基于电机库开发项目
试验二:API使用
电机简介
电机分类
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直流有刷电机
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基本原理:
• 通电导体在磁场中受到作用力
• 力的方向符合左手定则
• 力的大小为F = BIL*sinθ
有刷直流电机构造特点:
• 一般情况下转子是绕组,定子为永磁体
• 电机内部有电刷 - 换向器
速度控制方式:
• 通直流电,通过控制直流电压大小来控制速度,
• 电压固定时,通过控制PWM波的占空比控制平均电压大小;
图片来源:http://www.learnengineering.org/
直流无刷电机-BLDC
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基本原理
通电线圈产生磁场,该磁场与永磁体磁场相互作用产生磁力
矩,使得转子转动;
BLDC构造特点:
• 转子是永磁体,定子为绕组
• 永磁体的磁化及其在转子上的分布是经过处理的
• 理想电流为方波电流,理想反电动势为梯形波
控制方式:
• 需要控制器产生旋转磁场
• 使用方波电流控制产生最佳效果
永磁同步电机-PMSM
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PMSM构造特点:
• 转子是永磁体,定子为绕组,同BLDC
• 理想电流为正弦波电流,理想反电动势为正弦波
控制方式:
• 需要控制器产生矢量旋转磁场
• 使用正弦波电流控制产生最佳效果
红色:电流 绿色:反电动势
BLDC vs PMSM
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两者在某些时候可以统一看作是同步电机
对比这两种电机需要和控制方法放一起讨论
•
•
BLDC也可以使用矢量控制
PMSM也可以使用方波控制
控制方法
方波控制
矢量控制
控制途径
转矩脉动
运行噪声
气隙
低速性能
高转速性能
简单,位置换向
复杂,需要坐标变换
波动大
较高
波动小
较低
大,参数稳定
小,参数易饱和
差
较高
优
较低