微芯片利用PLL与弱磁技术实现PMSM无传感器磁场定向控制详解

本文档主要探讨的是如何利用PLL估算器和弱磁技术（FW）来实现永磁同步电机（PMSM）的无传感器磁场定向控制（FOC）。永磁同步电机因其高功率密度、快速动态响应和高效等优点，在电机控制领域备受青睐，特别是在工业自动化和电力电子设备中广泛应用。Microchip Technology Inc.，作为一家领先的数字信号控制器供应商，提供了多种工具和技术支持，以简化PMSM的控制设计。 磁场定向控制的核心理念是将转子磁场设定为参考基准，以消除定子电流产生的转矩分量和励磁分量之间的耦合。这样，控制变得更加直接和独立，类似于单相直流电机的控制方式。通过将转子磁通作为定子和气隙磁通的参考，电枢电流负责产生机械扭矩，而励磁电流则用于维持所需的磁场强度。 Microchip的DS01292A_CN应用笔记AN1292介绍了具体的实现方案，其中提到的应用笔记AN1078和AN908分别处理了PMSM电机的无传感器磁场定向控制和交流感应电机的矢量控制，提供了基础原理和实践经验。图1展示了基于dsPICDEM™ MCLV开发板（DM330021）的FOC控制原理图，该开发板允许用户在不增加额外硬件的情况下测试不同的控制策略，与AN1162中用于交流感应电机的FOC原理图有所区别，主要是针对PMSM电机的特性进行了优化。 作者Mihai Cheles在本文中分享了新实现方案的具体细节，这些内容基于先前应用笔记中的理论，旨在帮助设计者们更好地理解和实现PMSM电机的无传感器磁场定向控制，提升电机控制系统的性能和效率。阅读此文档将有助于电机控制领域的专业人士深入了解和应用这一先进技术。