​微型直流电机控制算法详解

微型直流电机应用非常广泛，常见有刷直流电机与无刷直流电机，有刷直流电机控制简单，成本低在各种电动产品当中使用非常多，无刷直流电机控制复杂且成本高，一般应用于高端精密产品当中，下面天孚微电机详细的讲述这两种直流电机的控制算法。

首先是有刷直流电机，由于控制简单，价格便宜，大多数产品用是都是这种微电机，如电子锁、扫地机器人、电动窗帘、美容仪、小风扇等等，微型直流电机采用电路控制，通常采用以下两种。

第一种是PWM控制：这种是微型电机通用的控制方法，在这控制方式中，功率MOFSET，或者IGBT接通高频整流AC线电压，进而为微型电机产生随时间变化的电压。开关频率可以消除噪声。PWM微型直流电机的控制方法可以获得更佳的电流控制和更佳的EMI性能，因此，效率更高。

第二种为相角控制：这种控制方法非常简单，只要通过TRIAC的点弧角的变动来控制速度。相角控制是非常经济的解决方案，但是，效率不太高，易于电磁干扰(EMI)。

相比于有刷直流电机，无刷直流电机控制就要复杂许多，在控制当中需要了解直流电机整流转向的转子位置，如果是闭环速度控制，需要两个附加要求，转速的速度或直流电机的电流与PWM信号测量来控制直流电机的速度与功率。微型直流电机会采用霍尔效应传感器来感应转子的位置，这也是导致直流电机成本增加的原因之一。

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直流电机控制算法需有以下功能

1.控制电机速度的PWM电压；

2.对电机进整流换向的机制；

3.利用霍尔传感器来预测转子位置的方法。

脉冲宽度调制可改变直流电机绕组电压，电压和PWM的占空成正比，当适当的整流换向时，直流电机的扭矩速度特性是和有刷直流电机一样的，可以通过可变电压来控制直流电机的转速与转矩。

除脉冲调制外，常见还有梯形整流换向、正弦整流换向。

梯形换向是最简单的一种方法，通过3种霍尔传感器提供数字信号，它们会在60°的扇形区内测量直流电机的转子位置，并且在之路电机控制器上提供这些信息，因为每次两个绕组上的电流相等，第三个绕组电流为0，这种方法仅能产生具有六个方向共中之一的电流空间矢量。随着电机的转向，电机终端的电流在每转60度时，电开关一次（整流换向），因此电流空间矢量总是在90度相移的最接近30度的位置。因此每个绕组的电流波型为梯形，从零开始到正电流再到零然后再到负电流。

这样就产生了电流空间矢量，当它随着转子的旋转在6个不同的方向上进行步升时，它将接近平衡旋转。但是​梯形驱动系统在整流过程中会遇到转矩纹波问题。

以上就是微型直流电机常见控制算法，更多有关微型直流电机资讯，请继续关注天孚微电机。