其利天下技术·如何实现无需找定位点启动·无刷电机驱动方案吊扇/风扇灯

其利天下技术 2024-09-02 396

描述

家用落地扇、吊扇和风扇灯经过几十年的发展，已经有了一定的创新，体验上更加人性化，但依然有不少品牌商在追求性价比和产品细节的道路上竞争激烈。最近就有不少中山的吊扇、风扇灯的品牌商或者PCBA板厂找我们做无刷电机驱动方案，他们都希望能在驱动方案上有更高的性价比，同时尽可能达到不需要找定位点就能平滑启动。

其利天下技术·无刷电机驱动方案开发

那要实现不需要找定位就能平滑启动的无刷驱动方案，在软件程序上用哪些方法有可能实现呢？

无传感器FOC算法（Sensorless FOC）

1、FOC（Field-Oriented Control）算法是目前主流的无刷电机控制方法，通过矢量控制实现精确的电机转速和扭矩控制。使用无传感器FOC算法，可以在启动时通过观测电机反电动势（Back EMF）来估算电机转子的位置，而不需要使用位置传感器或在启动时寻找定位点。

2、滑模观测器（Sliding Mode Observer, SMO）或卡尔曼滤波器（Kalman Filter）可以结合在FOC算法中，用于更精确地估算转子位置，从而实现平滑启动。

直接转矩控制（DTC）

1、DTC（Direct Torque Control）**是一种控制策略，通过直接控制电机的磁链和转矩来实现快速响应。这种方法可以有效地避免启动时的抖动，适合应用在需要平滑启动的场合。

初始位置检测技术

1、在无感启动之前，可以通过一些电压注入技术来初步检测转子的位置，这样可以在启动的瞬间获得较好的初始位置，从而实现更平滑的启动。

2、高频信号注入法是常用的一种方法，通过在电机中注入高频信号来估算初始位置。

其利天下技术·无刷电机驱动吊扇方案

智能控制算法

人工智能算法例如神经网络或模糊逻辑控制器可以用来学习并优化启动过程中的电机控制参数，从而实现更平滑和稳定的启动。

使用专用的MCU或DSP

选择支持无感FOC算法的MCU或DSP，比如我们公司订制的电机控制芯片。带有优化的启动算法，可以帮助你实现无定位点平滑启动。

其利天下技术·无刷电机驱动芯片

调试与仿真软件

你可以使用MATLAB/Simulink来仿真和优化你的无感FOC算法，在仿真环境中验证电机的启动性能，再将算法部署到实际硬件上。

综合建议

无感FOC控制算法搭配滑模观测器或卡尔曼滤波器进行转子位置估算。

使用高性能的电机控制MCU，如ST的STM32系列，搭配其MCU开发库中的Motor Control SDK。

在实际电机应用前，使用MATLAB/Simulink等工具进行仿真。

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