Renesas MC16C/28 CPU驱动下，SPMSM无位置传感器控制原理与硬件设计

本文主要探讨了三相电动机编程控制的工作原理以及具体实施方案，以Renesas公司MC16C/28系列CPU产品为核心。文章重点介绍了如何利用120°梯形波交变技术，通过检测电动机感应电压的过零点来间接测量转子的位置，实现了无位置传感器的表面安装永磁式同步电动机（SPMSM）驱动。这种驱动方式利用了电动机的感应特性，即电动机在旋转时能够作为发电机产生感应电压。 在电动机控制领域，变频技术和脉宽调制技术是现代控制的重要手段，它们允许对交流电动机的速度和位置进行精确的数字控制，从而提高系统的效率和性能。永磁式同步电动机（PMSM）因其结构简单、体积小、易于控制和表现出色的性能，成为电机控制的理想选择。 文章还展示了电动机控制的硬件架构，如图1所示的三相电动机驱动电路，以及图2中的硬件框图，强调了逆变器在其中的关键作用。逆变器负责将直流电源转换为交流电源，以适应不同负载需求和电压频率，这对于启动和控制同步电动机，如PMSM，至关重要。 文章还提到了控制方法的选择、A/D转换器的应用以及中断功能的管理。在实际操作中，这些技术确保了系统的稳定性和灵活性。此外，通过分析感应电压，可以辅助判断电动机的运行状态，例如在电动机起动时通过强制旋转找到转子位置。 最后，文章提到，在传统的180°正弦波交变控制中，电动机的感应特性被巧妙地利用，当电机停止时，感应电压消失，这在某些控制策略中提供了额外的信息。 总结来说，本文深入剖析了三相电动机编程控制的核心技术，包括使用特定CPU、检测感应电压、变频控制策略和硬件设计，旨在实现高效、精确的电动机控制，并且强调了无传感器驱动在现代电动机应用中的重要性。