BLDC電機(jī)控制要求了解電機(jī)進(jìn)行整流轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)子位置和機(jī)制。對于閉環(huán)速度控制，有兩個附加要求，即對于轉(zhuǎn)子速度/或電機(jī)電流以及PWM信號進(jìn)行測量，以控制電機(jī)速度功率。

BLDC電機(jī)可以根據(jù)應(yīng)用要求采用邊排列或中心排列PWM信號。大多數(shù)應(yīng)用僅要求速度變化操作，將采用6個獨立的邊排列PWM信號。這就提供了最高的分辨率。如果應(yīng)用要求服務(wù)器定位、能耗制動或動力倒轉(zhuǎn)，推薦使用補(bǔ)充的中心排列PWM信號。

為了感應(yīng)轉(zhuǎn)子位置，BLDC電機(jī)采用霍爾效應(yīng)傳感器來提供絕對定位感應(yīng)。這就導(dǎo)致了更多線的使用和更高的成本。無傳感器BLDC控制省去了對于霍爾傳感器的需要，而是采用電機(jī)的反電動勢(電動勢)來預(yù)測轉(zhuǎn)子位置。無傳感器控制對于像風(fēng)扇和泵這樣的低成本變速應(yīng)用至關(guān)重要。在采有BLDC電機(jī)時，冰箱和空調(diào)壓縮機(jī)也需要無傳感器控制。

死區(qū)的插入和補(bǔ)充

許多不同的控制算法都被用以提供對于BLDC電機(jī)的控制。典型地，將功率晶體管用作線性穩(wěn)壓器來控制電機(jī)電壓。當(dāng)驅(qū)動高功率電機(jī)時，這種方法并不實用。高功率電機(jī)必須采用PWM控制，并要求一個微控制器來提供起動和控制功能。

控制算法必須提供下列三項功能：

· 用于控制電機(jī)速度的PWM電壓

· 用于對電機(jī)進(jìn)整流換向的機(jī)制

· 利用反電動勢或霍爾傳感器來預(yù)測轉(zhuǎn)子位置的方法脈沖寬度調(diào)制僅用于將可變電壓應(yīng)用到電機(jī)繞組。有效電壓與PWM占空度成正比。當(dāng)?shù)玫竭m當(dāng)?shù)恼鲹Q向時，BLDC的扭矩速度特性與直流電機(jī)相同?？梢杂每勺冸妷簛砜刂齐姍C(jī)的速度和可變轉(zhuǎn)矩。

功率晶體管的換向?qū)崿F(xiàn)了定子中的適當(dāng)繞組，可根據(jù)轉(zhuǎn)子位置生成最佳的轉(zhuǎn)矩。在一個BLDC電機(jī)中，MCU必須知道轉(zhuǎn)子的位置并能夠在恰當(dāng)?shù)臅r間進(jìn)行整流換向。

對于直流無刷電機(jī)的最簡單的方法之一是采用所謂的梯形整流換向。

圖1：用于BLDC電機(jī)的梯形控制器的簡化框圖

在這個原理圖中，每一次要通過一對電機(jī)終端來控制電流，而第三個電機(jī)終端總是與電源電子性斷開。

嵌入大電機(jī)中的三種霍爾器件用于提供數(shù)字信號，它們在60度的扇形區(qū)內(nèi)測量轉(zhuǎn)子位置，并在電機(jī)控制器上提供這些信息。由于每次兩個繞組上的電流量相等，而第三個繞組上的電流為零，這種方法僅能產(chǎn)生具有六個方向共中之一的電流空間矢量。隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)向，電機(jī)終端的電流在每轉(zhuǎn)60度時，電開關(guān)一次(整流換向)，因此電流空間矢量總是在90度相移的最接近30度的位置。