STM32F103xx PMSM 磁场定向控制库与霍尔传感器应用指南

"UM0492 用户手册 STM32F103xx 永磁同步电机磁场定向控制(PMSM FOC)软件库V2.0简体中文版" 在使用霍尔传感器来实现永磁同步电机（PMSM）的磁场定向控制（FOC）时，系统设置是至关重要的。霍尔传感器被用于检测转子的磁场极性，输出逻辑电平0或1，从而提供转子位置信息。在三相永磁电机中，通常会安装三个霍尔传感器，它们分布在转子上120°或60°的间隔位置，以提供连续的位置反馈。 该软件库，适用于STM32F103xx微控制器，支持这两种间隔配置。为了配合库的使用，需要在`stm32f10x_MCconf.h`和`MC_hall_param.h`头文件中进行相应的配置。图30展示了不同间隔安装的霍尔传感器的输出波形，显示了在一个周期内（即电机转过一对磁极）传感器的信号变化。 值得注意的是，由于霍尔传感器测量的转子位置是绝对的，所以不需要对转子进行预定位。然而，当传感器连接到微控制器输入时，需要确保正确接线，以满足软件库的预期转向要求。软件库假设正向旋转为三相电源正序供电时电机的旋转方向，因此，60°和120°间隔的霍尔传感器的信号传输顺序应遵循图30所示的顺序。 在实际操作中，建议采取以下步骤来设置系统： 1. 手动按预期的旋转方向转动转子，观察三相电机的反电动势（B-emf），如果需要，可以通过电阻分压法确定中性点。 2. 正确连接电机到硬件，确保"A相"、"B相"和"C相"分别对应TIM1_CH1、TIM1_CH2和TIM1_CH3，例如在MB459板上，连接J5的2、1和3端口。 3. 再次手动转动转子，检查三个霍尔传感器（H1、H2和H3）的输出，并确保它们分别与定时器通道1、2和3正确对应，参考图30所示的顺序。 这个软件库包括多个C语言模块，适用于IAR EWARM 5.20、Keil RealView MDK 3.22a和GreenHills 5.03等开发环境。它能够快速评估MCU和开发工具，并与STM32F103xx电机控制入门套件配合，使电机在短时间内运行起来。库不仅提供了立即可用的功能，还节省了FOC发展和速度调节所需的时间，让用户能够专注于应用层面的开发。此外，由于包含了无传感器的转子位置重构算法，即使没有速度传感器也能运行。 使用此库需要具备基本的C语言编程知识以及永磁电机驱动和功率逆变器硬件的了解。对于更复杂的定制和新应用的开发，可能需要深入理解STM32F103xx的功能。整个固件结构利用了STM32F103xx的标准库，并且在需要时直接访问硬件设备的外设，以优化执行速度和代码大小。