
小,直至電機(jī)由靜止變?yōu)檗D(zhuǎn)動或南轉(zhuǎn)動變?yōu)殪o止,則最后一次換電容之前的值即為****起動電容值。
需要注意的是,起動電容過大,電機(jī)也能正常運(yùn)轉(zhuǎn),但起動時(shí)間拉長,起動時(shí)效率降低。

19腳的cRT和21腳的CRR的大小影響的是電機(jī)由復(fù)位校準(zhǔn)狀態(tài)加速到PwM穩(wěn)定控制狀態(tài)這一過程。前者決定時(shí)間,電容越大,時(shí)間越長;后者決定加速度,電容越大,加速度越小。二者的初始值都可先設(shè)為lμF再在試驗(yàn)中根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。
本實(shí)驗(yàn)中,三個(gè)初沒參數(shù)均合適。
1。2 vcO濾波電路參數(shù)的選取
VcO濾波電路是整個(gè)反電動勢PLL換相電路的重要組成部分,它用于濾除鑒相器輸出電流中的****組合頻率和其他干擾分量,并保持PLL換相電路的穩(wěn)定。濾波網(wǎng)絡(luò)電路如圖1所示,參數(shù)可按下式計(jì)算。

1.3速度閉環(huán)補(bǔ)償參數(shù)的選取

腳5通過串接電阻、電容形成對電機(jī)速度的閉環(huán)補(bǔ)償使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。R、c參數(shù)的大小,決定電機(jī)調(diào)速的動態(tài)響應(yīng):可初選R=51 kΩ、c=1 kΩ,在線路調(diào)試中再作優(yōu)化。

2控制電路設(shè)計(jì)
2.1穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)
系統(tǒng)功率橋供電電壓為24 V,而M14425的電壓為12 v,需要進(jìn)行穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì),本系統(tǒng)中采用LM7812,如圖2所示。

2.2三相功率橋及其驅(qū)動線路設(shè)計(jì)由于MM425的A、B、c三相上橋臂驅(qū)動信號為低電平有效,故選三相功率橋的上橋臂功率管為P溝道MOS功率管IRFR9120;而MM425的A、B、c三相下橋臂驅(qū)動信號為高電平有效,故選三相功率橋的下橋臂為N溝道MOs功率管IRFRl20。在由ML4425輸出的觸發(fā)脈沖信號中,輸出高電平為“v,低電平為O.5 V,故可直接用MI_4425的低邊觸發(fā)器輸出信號驅(qū)動三相功率橋的_F橋臂功率管;同時(shí)由于三相橋的直流母線電壓為24 V,ML4425的高邊驅(qū)動器無論輸出高電平(11 V)或低電平(0.5 v),上橋臂MOs管將始終處于導(dǎo)通狀態(tài)。故需在ML4425的高邊驅(qū)動器引腳與上橋臂MOs管的柵極間加一緩沖驅(qū)動極,使高邊驅(qū)動器為低電平時(shí)

上橋臂MOs管導(dǎo)通,反之則不導(dǎo)通。
從使設(shè)計(jì)線路簡單,降低控制器的成本的角度出發(fā),本設(shè)計(jì)采用i極管直接作為三相上橋臂的高端緩沖器:如圖3所示。

2.3電機(jī)平穩(wěn)起停電路設(shè)計(jì)
在用M14425芯片控制無刷直流電機(jī)時(shí),存在兩個(gè)問題:
1)MI4425只有在上電時(shí)能夠進(jìn)入校準(zhǔn)模式,而在芯片正常工作下無法進(jìn)入校準(zhǔn)模式,從而無法重新起動電機(jī)。
2)剎車引腳為低電平時(shí),會使電機(jī)突然停下,容易造成電機(jī)系統(tǒng)過大的沖擊。
為了解決以上問題,特設(shè)計(jì)了一種較簡單的電路,使電機(jī)在剎車時(shí),等待電機(jī)降到較低轉(zhuǎn)速時(shí),才使剎車引腳起作用,避免對電機(jī)造成過大的沖擊,同時(shí)在電機(jī)制動之后,使控制系統(tǒng)自行進(jìn)入到校準(zhǔn)模式,為電機(jī)的重起作準(zhǔn)備,從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)能夠較平穩(wěn)起停。
該電路及實(shí)現(xiàn)原理如下:
要實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平穩(wěn)起停,獲得有效的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號是關(guān)鍵。而ML4425的VOc/TAcH引腳,在電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出電機(jī)換向方波,換向方波的頻率與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比;在電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí),輸出高電平。如圖4所示,將換向方波信號轉(zhuǎn)換為模擬速度反饋信號,voc/TAcH輸出的方波信號經(jīng)過三極管反向?qū)﹄娙輈、進(jìn)行充放電,從而維持speed電平vb在當(dāng)電機(jī)以較高速率運(yùn)行時(shí),腳VOc/TAcH輸出的換向方波信號頻率較高,從而維持vb在一個(gè)較高值,從而使比較器輸出一端一直處于集電極開路狀態(tài),這樣引腳及引腳皆保持在高電平,而不受比較器影響。當(dāng)點(diǎn)擊速度較低時(shí),腳VOc/TAcH輸出的換向方波信號頻率較低,電壓vb波動較大,當(dāng)電壓最小值小于比較器的比較電平時(shí)(1.1 V),引腳及引腳皆被設(shè)置在低電平,電機(jī)制動。電機(jī)制動后,vOc/TAcH輸出為高電平,三極管保持在導(dǎo)通狀態(tài),¨、電壓一直保持為低電平(O.7 V左右),而使剎車狀態(tài)穩(wěn)定。
要重起電機(jī)時(shí),可調(diào)節(jié)speed set電壓,使之大于比較電平時(shí),比較器l、2集電極均開路,BRAKE引腳岡為芯片內(nèi)部有上拉電阻,所以立即變?yōu)楦唠娖,退出剎車狀態(tài),此時(shí)cAT引腳仍為低電平,芯片內(nèi)部有一750 nA的恒流源為其充電,芯片進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)。
充放電回路方程如下:
、

3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
本實(shí)驗(yàn)所選電機(jī)額定電壓24 v,額定轉(zhuǎn)速2500 r/mint,****轉(zhuǎn)速3200 r/min。實(shí)驗(yàn)所測的波形如下:

由圖6和圖7可見電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。電機(jī)的閉環(huán)負(fù)載調(diào)速特性如圖8所示,調(diào)速特性曲線近乎一條直線,即給定電壓和轉(zhuǎn)速是線性關(guān)系,可以實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。

4結(jié)論
從實(shí)驗(yàn)波形可以看出,換相點(diǎn)準(zhǔn)確,時(shí)序正確,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平滑,所以控制方法有效。將該控制器用于控制電動油泵用的無位置傳感器無刷直流電機(jī)即可以降低成本的同時(shí),又能保證系統(tǒng)具有較優(yōu)的性能。同時(shí)該控制系統(tǒng)也對無位置傳感器無刷直流電機(jī)系統(tǒng)的研究有一定的參考和應(yīng)用價(jià)值。
