无传感器FOC：单分流三相电流重构算法提升电机控制效率

本篇应用笔记主要探讨了在无传感器条件下，针对PMSM（永磁同步电机）的Field-Oriented Control (FOC)算法中单分流三相电流重构技术的实现。随着电机控制领域对效率提升和成本降低的需求日益增长，FOC因其在效率和控制精度上的优势而受到青睐。尽管传统上，FOC依赖于位置传感器如编码器、旋转变压器或霍尔传感器来提供精确的位置信息，但在不需要高度精确度且无需零速控制的应用中，无传感器方法变得越来越重要。 在无传感器的解决方案中，单分流电阻技术是关键。这种方法通过监测直流母线上流过的电流，利用三相电流之间的关系来重构出电机各相的电流，进而间接估计电机的位置。这种技术的优势在于它简化了系统设计，减少了外部传感器的依赖，并且对于那些对噪声敏感、需要低转矩纹波控制，以及对宽范围速度下的扭矩控制有较高要求的中低成本应用来说，更具吸引力。 文章详细阐述了电流测量在电机控制中的作用，它允许控制算法精确地调整电机工作状态，无论是达到最大扭矩，还是优化电机性能，甚至是估算内部电机变量如位置。在PMSM电机中，通常采用三相逆变器作为电源拓扑，这样可以独立控制施加到每个线圈的电能，从而实现灵活的电机控制。 对于那些采用单分流电阻技术的无传感器FOC算法，其核心步骤包括电流的采集、处理和分析，以及根据这些信息对电机状态进行实时估计。该技术对于简化电机控制系统的复杂性、降低整体成本并提升系统稳定性具有显著作用。读者可以通过阅读这篇应用笔记，了解如何在实际工程中实施这种创新的控制策略，特别是在那些对传感器冗余性和成本敏感的PMSM电机驱动系统中。