近年來，無刷電機(jī)在醫(yī)療，工業(yè)控制，消費電子和汽車電子等高精度控制行業(yè)廣泛應(yīng)用，無刷電機(jī)性能的好壞很大程度上取決于電機(jī)驅(qū)動器，研發(fā)階段，工程師如何借助示波器快速、便捷、真實的對驅(qū)動器信號進(jìn)行分析？本文主要介紹ZDS4054Plus數(shù)椐挖掘型示波器對電機(jī)驅(qū)動器的典型測試及案例分析。

一、直流無刷電機(jī)介紹

隨著電力電子的發(fā)展和新型永磁材料的出現(xiàn)，無刷直流電機(jī)得到了迅速發(fā)展，無刷直流電機(jī)通過電子器件實現(xiàn)了電機(jī)的換相，取代了傳統(tǒng)的機(jī)械電刷和換相器。其由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。電動機(jī)的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機(jī)十分相似。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動機(jī)的啟動、停止、制動信號，以控制電動機(jī)的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護(hù)和顯示等。無刷電機(jī)憑借噪聲低、壽命長、轉(zhuǎn)速高、體積小、動態(tài)性能好、輸出力矩大、設(shè)計簡便等特點，在醫(yī)療、工業(yè)控制、消費電子、電動工具、電動車等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

二、無刷電機(jī)的工作原理

首先，看一下無刷電機(jī)驅(qū)動器的框圖，如下：

有上圖可知，MCU通過配置寄存器輸出六路PWM只是控制信號，其最高電壓也只有5V，不能直接驅(qū)動電機(jī)，而是通過控制功率管的開關(guān)來使電機(jī)運行，驅(qū)動電路一般是由多個MOSFET組成的驅(qū)動橋和電機(jī)驅(qū)動橋功率管構(gòu)成。無刷電機(jī)的換向是換相是依靠轉(zhuǎn)子位置的檢測進(jìn)行的，其中有感驅(qū)動方式是利用霍爾傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置的，無感驅(qū)動方式是通過檢測和計算無刷電機(jī)轉(zhuǎn)動過程中的電流、電壓等參數(shù)變化，推測轉(zhuǎn)子位置，進(jìn)而進(jìn)行換相的。

換向原理