BLDC電機控制核心資料

簡介本文檔介紹了如何使用 dsPIC30F 數(shù)字信號控制器（Digital Signal Controller， DSC）控制正弦電流來驅(qū)動具有位置傳感器的永磁同步電機 （Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）。電機控制固件使用 dsPIC30F外設，而數(shù)學運算則由DSP引擎完成。為充分利用 dsPIC30F 的特殊 DSP 運算性能，固件采用 C 語言編寫，只有某些子程序采用匯編語言編寫。

應用特性 ? 使用空間矢量調(diào)制 （Space Vector Modulation， SVM）方法產(chǎn)生用于驅(qū)動 PMSM 電機各相的正弦電流 ? 正弦電壓與 PMSM 電機轉(zhuǎn)子位置同步 ? 四象限運行，可實現(xiàn)正向、反向和制動運行 ? 基于數(shù)字比例－積分－微分 （Proportional Integral Derivative， PID）控制的閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制 ? 相位超前技術(shù)可實現(xiàn)更寬的調(diào)速范圍 ? 由 dsPIC? DSC 的 DSP 引擎實現(xiàn)小數(shù)數(shù)學運算

利用數(shù)字信號控制器實現(xiàn)電機控制 dsPIC30F 電機控制系列器件專門設計為用于控制包括交流感應電機（AC Induction Motor，ACIM）、有刷直流電機 （Brushed DC Motor， BDC）、無刷直流電機（Brushless DC Motor， BLDC）和永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）在內(nèi)的大多數(shù)常用電機類型。 Microchip 目前已發(fā)布了幾個應用筆記，介紹如何采用 dsPIC30F 電機控制系列器件實現(xiàn)交流感應電機控制（AN984、AN908 和 GS004）和無刷直流電機控制 （AN901、 AN957 和 AN992）。可從 Microchip 網(wǎng)站 （www.microchip.com）獲取這些應用筆記的中英文版本。本應用筆記介紹了如何使用 dsPIC30F2010 實現(xiàn)有位置傳感器 PMSM 電機的正弦電壓控制。設計中利用了 dsPIC30F中特別適用于電機控制的外設模塊：電機控制脈寬調(diào)制（Motor Control Pulse Width Modulation， MCPWM）模塊和高速 A/D 轉(zhuǎn)換器。dsPIC30F2010 中的 DSP 引擎可提供所需的快速數(shù)學運算能力。 dsPIC30F2010系列器件為28引腳16位DSC，專門設計為 用 于 實 現(xiàn) 低 成 本 和 高 效 率 的 電 機 控 制 應 用。 dsPIC30F2010 具有以下重要特性： ? 30 MIPS 的處理性能 ? 六個獨立 PWM 輸出或可配置為三組專用于電機控制的互補 PWM 輸出對 ? 六輸入、 1 Msps ADC，可同時對多達 4 路輸入進行采樣 ? 多種串行通信方式：UART、 I 2C? 和 SPI ? 適用于嵌入式控制應用的小型封裝（6 mm x 6 mm QFN） ? DSP 引擎可確保控制環(huán)的快速響應

所需的硬件用戶需要如下硬件來實現(xiàn)本文中介紹的電機控制應用： ? PICDEM? MCLV 開發(fā)板 （圖 1） ? Hurst DMB0224C10002 BLDC 電機 ? 24 VDC 穩(wěn)壓電源用戶可從 Microchip 購買上述全部硬件或個別組件。有關定購信息可參見 Microchip 網(wǎng)站中的開發(fā)工具部分