淺談?dòng)形恢脗鞲衅骱蜔o(wú)位置傳感器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)區(qū)別

在我們的周?chē)褂弥S多電機(jī)。比如空調(diào)、洗衣機(jī)和吸塵器等家用電器，配備了冷卻風(fēng)扇、硬盤(pán)和DVD的電腦，以及在汽車(chē)、電車(chē)、建筑物和工廠等我們注意不到的很多地方，大量電機(jī)在積極發(fā)揮著它們的作用。

其中很多應(yīng)用是由電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩控制的，電機(jī)的啟動(dòng)和驅(qū)動(dòng)方法可以大致分為“①有位置傳感器的驅(qū)動(dòng)”和“②無(wú)位置傳感器的驅(qū)動(dòng)”兩種。

①電機(jī)有位置傳感器的驅(qū)動(dòng)：需要使用傳感器來(lái)檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)位置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法

②電機(jī)無(wú)位置傳感器驅(qū)動(dòng)：不需要上述傳感器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式

①中電機(jī)有傳感器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)到電機(jī)啟動(dòng)和驅(qū)動(dòng)時(shí)的位置和旋轉(zhuǎn)，并且通過(guò)內(nèi)置硬布線邏輯控制器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器可以實(shí)現(xiàn)從低速到高速平穩(wěn)地電機(jī)驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)控制。缺點(diǎn)：必須在電機(jī)中安裝霍爾元件/霍爾IC等傳感器，因此需要考慮傳感器的安裝位置精度以及連接傳感器和電機(jī)控制器的布線。

②中電機(jī)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：可用來(lái)驅(qū)動(dòng)物理上無(wú)法配置傳感器的電機(jī)和暴露于高溫、水、油等不利環(huán)境下的電機(jī)。

缺點(diǎn)：因?yàn)槔盟俣入妱?dòng)勢(shì)而在低速時(shí)表現(xiàn)不佳，并且旋轉(zhuǎn)位置是通過(guò)MCU的計(jì)算而估算得來(lái)的，所以整體上的響應(yīng)性能較差。另外，使用電機(jī)電流、電壓和電機(jī)參數(shù)（電機(jī)繞組的R、L）取代位置和旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器進(jìn)行的估算，會(huì)受到電機(jī)個(gè)體差異的影響。

對(duì)于無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)，還有一種方法是通過(guò)MCU之外的硬布線邏輯專用控制器，利用外部強(qiáng)制換向信號(hào)啟動(dòng)，然后將速度電動(dòng)勢(shì)用作位置信號(hào)。

綜上所述，每種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。因此，需要根據(jù)使用電機(jī)的環(huán)境、對(duì)可靠性的需求程度以及電機(jī)負(fù)載的類(lèi)型（恒定轉(zhuǎn)矩，恒定輸出，平方轉(zhuǎn)矩）等，選擇一種適合于所需特性的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法。

霍爾元件/霍爾IC：

使用霍爾效應(yīng)根據(jù)磁通密度輸出電壓的磁傳感器。霍爾效應(yīng)是一種當(dāng)電流流過(guò)固體并且垂直于固體表面施加于磁場(chǎng)時(shí)，會(huì)在電流方向和磁場(chǎng)方向分別產(chǎn)生垂直方向（正交）的電壓的現(xiàn)象。

霍爾IC（也稱為“霍爾傳感器”）由運(yùn)算放大器和數(shù)字轉(zhuǎn)換器等組合而成。

速度電動(dòng)勢(shì)：

與磁通量的時(shí)間差–速度電動(dòng)勢(shì)相對(duì)應(yīng)的電壓。無(wú)傳感器控制中的位置和速度估算方法中使用的元素之一。

外部強(qiáng)制換向：

由于在電機(jī)停止?fàn)顟B(tài)下不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，因此為了檢測(cè)電機(jī)位置而在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)從外部強(qiáng)制使電機(jī)旋轉(zhuǎn)使之產(chǎn)生感應(yīng)電壓的做法稱為“強(qiáng)制換向”。

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