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无带电流运算放大器FOC电机控制方案

更新时间: 2019-04-17
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润石运算放大器代理商深圳英锐恩科技分享无带电流运算放大器FOC电机控制方案,近年来,在国家节能减排的政策下,无刷直流电机因其效率高,控制精度高,控制平稳性好,逐步在市场上风机水泵等行业获得大幅度的应用。
低成本的无刷直流电机控制方案越来越获得客户的青睐。FOC电机控制没有传感器,需要用采样电阻去采样电机的三相相电流,再利用FOC矢量理论对采样电流进行计算而做矢量控制。所以电机相电流采样特别重要。相电流有正有负,需要用运算放大器将相电流的0值抬升到MCU的ADC采样最大电压(+3.3V)的一半(+1.65V),当采样到正的相电流值,MCU的ADC采样到的值>+1.65V,当采样到负的相电流值,MCU的ADC采样到的值<+1.65V。由于增加了三路以上的运算放大器来做电流的采样正负判别及采样值放大功能,还需要运放周边电阻电容电路,导致在布置电路PCB板时需要留出一部分面积来布置运放及周边电路,而在某些客户应用下(例如低压FOC控制,由于低压,布板很紧密,面积小),客户要求控制板体积往往比较小,并且要求成本低,所以能减少PCB布板面积和元件就显得很有必要。
将传统的永磁无刷电机中的四个相电流采集运算放大器电路裁剪,将相电流采样点直接连接到MCU的ADC端口,且在MCU中存储有计算机程序,该程序被处理器执行时包含实现无运算放大器的电机控制系统将采集到三相电流经过处理成能够被FOC矢量控制方法接受的输入值的步骤。
去掉了相电流采样运算放大器和周边电路,使得PCB板面积和成本降低,同时采用特殊的计算机程序算法对电机的相电流进行重构,实现三相电流的检测,并且不需要改变其他的电路,满足了风机、水泵等负载变化不是非常强烈的负载的需求。
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