本文將介紹三相全波無(wú)刷電機(jī)的無(wú)傳感器專用啟動(dòng)方法?；镜膯?dòng)方法有兩種，一種是檢測(cè)同步運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓并來(lái)啟動(dòng)，另一種是檢測(cè)永磁體停止位置來(lái)啟動(dòng)，將分兩篇進(jìn)行具體介紹。

三相全波無(wú)刷電機(jī)無(wú)傳感器120度驅(qū)動(dòng)的啟動(dòng)問(wèn)題

如“三相全波無(wú)刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理”和“三相全波無(wú)刷電機(jī)的位置檢測(cè)”中所述，三相全波無(wú)刷電機(jī)的啟動(dòng)在有傳感器的情況下，由于停止時(shí)的永磁體（轉(zhuǎn)子）的N極和S極位置是可知的，因此如右圖所示，是通過(guò)使電流開始流過(guò)線圈，從而產(chǎn)生90度的合成磁場(chǎng)來(lái)啟動(dòng)的。 在無(wú)傳感器的情況下，如“三相全波無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)：無(wú)傳感器120度驅(qū)動(dòng)”中所述，是使用因永磁體的旋轉(zhuǎn)而未通電的線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓進(jìn)行位置檢測(cè)來(lái)驅(qū)動(dòng)的，在停止時(shí)無(wú)法掌握永磁體的位置，因此需要一些步驟才能啟動(dòng)。其中之一是通過(guò)檢測(cè)同步運(yùn)行時(shí)的感應(yīng)電壓來(lái)啟動(dòng)的方法。

無(wú)傳感器120度驅(qū)動(dòng)的啟動(dòng)方法一：通過(guò)檢測(cè)同步運(yùn)行時(shí)的感應(yīng)電壓來(lái)啟動(dòng)

如上所述，在無(wú)傳感器的情況下，無(wú)法掌握停止時(shí)永磁體的位置，因此無(wú)法知道啟動(dòng)時(shí)如何給三個(gè)線圈通電。其對(duì)策之一，是通過(guò)同步運(yùn)行使永磁體旋轉(zhuǎn)，并檢測(cè)所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，進(jìn)行120度通電驅(qū)動(dòng)的方法，下面使用下圖進(jìn)行說(shuō)明。

①：如果永磁體在①的位置，則本來(lái)應(yīng)該使線圈中流過(guò)電流以在6點(diǎn)鐘方向產(chǎn)生合成磁場(chǎng)，但由于不知道永磁體的位置，故無(wú)論永磁體的位置如何，都在預(yù)先確定的位置（圖中為5點(diǎn)鐘方向）生成合成磁場(chǎng)。

②：如果這種狀態(tài)保持一定時(shí)間，則永磁體的S（N）極就會(huì)被合成磁場(chǎng)的N（S）極吸引，永磁體就會(huì)稍微沿順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)（旋轉(zhuǎn)）。

③、④：但是，由于這種移動(dòng)尚不足以產(chǎn)生感應(yīng)電壓，所以接下來(lái)使之在7點(diǎn)鐘方向產(chǎn)生合成磁場(chǎng)。這樣，永磁體將同樣沿順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)。

⑤、⑥：當(dāng)繼續(xù)使之在9點(diǎn)鐘方向產(chǎn)生合成磁場(chǎng)時(shí)，永磁體進(jìn)一步順時(shí)針移動(dòng)并開始旋轉(zhuǎn)。

如果繼續(xù)這個(gè)操作，并逐步縮短切換時(shí)間，則永磁體的轉(zhuǎn)速會(huì)提高，并逐漸產(chǎn)生可以檢測(cè)得到的感應(yīng)電壓，當(dāng)處于感應(yīng)電壓可以被確認(rèn)的狀態(tài)時(shí)，將進(jìn)入通常的無(wú)傳感器120度通電驅(qū)動(dòng)。 也就是說(shuō)，這種方法的機(jī)制是：無(wú)論永磁體的位置如何，都在旋轉(zhuǎn)方向上形成合成磁場(chǎng)，通過(guò)在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行切換，使永磁體開始旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，檢測(cè)到該感應(yīng)電壓并將其應(yīng)用到正?？刂浦?。 在這種方法中，如果在開始時(shí)合成磁場(chǎng)切換過(guò)快，永磁體將不會(huì)跟隨，因此需要從緩慢的周期開始，一點(diǎn)一點(diǎn)地逐漸加快。

檢測(cè)同步運(yùn)行時(shí)的感應(yīng)電壓的功能框圖和工作波形

這是前面提到的工作的功能框圖和工作波形。 用來(lái)生成啟動(dòng)周期的振蕩器將ST_CLK發(fā)送到驅(qū)動(dòng)用的基本波形生成模塊，使之通過(guò)該信號(hào)生成預(yù)先確定了位置（與上述永磁體位置無(wú)關(guān)）的合成磁場(chǎng)，并按信號(hào)周期在旋轉(zhuǎn)方向上切換合成磁場(chǎng)。 BEMF_DET是用來(lái)通知檢測(cè)到感應(yīng)電壓的信號(hào)，當(dāng)該信號(hào)進(jìn)入啟動(dòng)周期生成振蕩器時(shí)，ST_CLK停止，BEMF_DET被輸入到驅(qū)動(dòng)用的基本波形生成模塊，開始生成基于感應(yīng)電壓的合成磁場(chǎng)，并進(jìn)入正常控制狀態(tài)。

下面是顯示了所述一系列工作的波形示例。圖中的ST_CLK信號(hào)、BEMF_DET信號(hào)和它們相加的信號(hào)（請(qǐng)參考框圖）以及輸出電壓波形A1～3，分別對(duì)應(yīng)于本文中的說(shuō)明。BEMF_DET信號(hào)的周期越來(lái)越短表明轉(zhuǎn)速正在增加。?

這種啟動(dòng)方法存在以下問(wèn)題：

?由于生成合成磁場(chǎng)時(shí)不考慮永磁體的位置，因此在某些狀態(tài)下，可能會(huì)施加反向轉(zhuǎn)矩，在某些永磁體停止位置，啟動(dòng)時(shí)需要時(shí)間。

?本來(lái)，產(chǎn)生足夠轉(zhuǎn)矩的永磁體與合成磁場(chǎng)的位置關(guān)系是90度，但由于生產(chǎn)合成磁場(chǎng)時(shí)不考慮永磁體的位置，所以會(huì)從比如70度或60度等角度開始，所以無(wú)法獲得固定的較大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

處理這些問(wèn)題需要采用本文開頭提到的另一種方法，即通過(guò)檢測(cè)永磁體停止位置來(lái)啟動(dòng)的方法。將在下一篇中詳細(xì)介紹這種方法。

關(guān)鍵要點(diǎn)：

?要啟動(dòng)三相全波無(wú)刷電機(jī)無(wú)傳感器120度驅(qū)動(dòng)時(shí)，由于停止時(shí)的永磁體位置未知而需要采用以下方法： ①通過(guò)檢測(cè)同步運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓來(lái)啟動(dòng) ②通過(guò)檢測(cè)永磁體停止位置來(lái)啟動(dòng) ?方法①是無(wú)論永磁體的位置如何，都在旋轉(zhuǎn)方向上形成合成磁場(chǎng)，通過(guò)在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行切換，使永磁體開始旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，檢測(cè)到該感應(yīng)電壓并將其應(yīng)用到正常控制中。 ?這種啟動(dòng)方法存在以下問(wèn)題： －由于生成合成磁場(chǎng)時(shí)不考慮永磁體的位置，因此在某些狀態(tài)下，可能會(huì)施加反向轉(zhuǎn)矩，在某些永磁體停止位置，啟動(dòng)時(shí)需要時(shí)間。 －本來(lái)，產(chǎn)生足夠轉(zhuǎn)矩的永磁體與合成磁場(chǎng)的位置關(guān)系是90度，但由于生產(chǎn)合成磁場(chǎng)時(shí)不考慮永磁體的位置，所以會(huì)從比如70度或60度等角度開始，所以無(wú)法獲得固定的較大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 ?作為對(duì)策，可以采取方法②。

審核編輯：郭婷