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无刷直流电机驱动器说明书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1无刷驱动器DBLS-02一概述：本控制驱动器为闭环速度型控制器，采用最近型IGBT和MOS功率器，利用直流无刷电机的霍尔信号进行倍频后进行闭环速度控制，控制环节设有PID速度调节器，系统控制稳定可靠，尤其是在低速下总能达到最大转矩，速度控制范围150~10000rpm。
二产品特征:1、 PID速度、电流双环调节器2、高性能低价格3、 20KHZ斩波频率4、电气刹车功能，使电机反应迅速5、过载倍数大于2，在低速下转矩总能达到最大6、具有过压、欠压、过流、过温、霍尔信号非法等故障报警功能三电气指标标准输入电压：24VDC~48VDC，最大电压不超过60VDC。
最大输入过载保护电流：15A、30A两款连续输出电流：15A加速时间常数出厂值：秒其他可定制四端子接口说明 :1、电源输入端:引角序号引角名中文定义1V+直流+24~48VDC输入2GND GND输入引角序号引角名中文定义1MA电机A相2MB电机B相3MC电机C相4GND地线5HA霍尔信号A相输入端6HB霍尔信号B相输入端7HC霍尔信号C相输入端8+5V霍尔信号的电源线GND：信号地F/R：正、反转控制，接GND反转，不接正转，正反转切换时，应先关断ENEN：使能控制：EN接地，电机转（联机状态），EN不接，电机不转（脱机状态）BK：刹车控制：当不接地正常工作，当接地时，电机电气刹车，当负载惯量较大时，应采用脉宽信号方式，通过调整脉宽幅值来控制刹车效果。
SV ADJ：外部速度衰减：可以衰减从0~100%，当外部速度指令接时，通过该电位器可以调速试机PG：电机速度脉冲输出：当极对数为P时，每转输出6P个脉冲（OC门输入）ALM：报警输出：当电路处于报警状态时，输出低电平（OC门输出）+5V：调速电压输出，可用电位器在SV和GND形成连续可调内置电位器：调节电机速度增益,可以从0~100%范围内调速。
无刷直流电机驱动器原理无刷直流电机驱动器的主要组成部分包括控制器、功率管和传感器。
控制器用来接收输入的指令信号，并将其转化为适合电机控制的信号。
功率管负责将电源提供的电能转化为电机所需的电能，并通过控制器传递给电机。
传感器主要用来监测电机的位置和速度，并将监测到的数据反馈给控制器，从而实现闭环控制。
1.控制器接收到输入的指令信号后，会先进行处理，并将其转化为适合电机控制的信号。
这个过程主要包括信号滤波和信号幅度调整。
2.处理后的信号会通过功率管传递给电机。
功率管主要包括一组晶体管或者MOSFET开关，用来控制电源电能的开关状态，从而实现向电机提供适合的电能。
3.为了保证电机的正常运转，需要对电流进行控制。
传统的方法是通过实时测量电流来进行控制，然而在无刷直流电机驱动器中，利用了电机绕组产生的感应电动势与电源提供的电动势之间的差异来进行控制。
通过监测电机绕组的霍尔效应信号，可以确定电机转子的位置和速度，从而实现对电机的控制。
4.当控制器确定了电机的位置和速度之后，就可以根据预设的转速要求，来控制功率管的开关状况。
具体来说，通过改变功率管开关的频率和占空比，可以控制电机绕组的电流大小和方向，从而实现对电机转子的控制。
5.由于无刷直流电机没有机械式的接触装置，所以不会因为摩擦而产生额外的能量损耗。
此外，由于无刷直流电机驱动器采用了闭环控制，可以根据电机的负载情况实时调整电流和电压，从而提高了电机的效率。
总结起来，无刷直流电机驱动器通过控制器、功率管和传感器的协同工作，实现对电机的准确控制。
通过监测电机绕组的霍尔效应信号，可以确定电机转子的位置和速度，并根据预设的转速要求，通过控制功率管的开关状况，来控制电机绕组的电流大小和方向，从而实现对电机的精确控制。
直流无刷电机驱动器ATE33035使用说明介绍ATE33035（替代MC33035）是一种单片的直流无刷电机控制器，它包含了开环控制的三、四相电机控制系统所需的全部功能。
此外，也可以用于控制直流有刷电机。
采用双极性模拟技术，其全功能和高耐用性非常适合与恶劣的工业环境。
功能包括：1、准确转动位置测序的转子译码器；2、参考与电源电压传感器的温度补偿；3、可预设频率的锯齿波振荡器；4、全接近误差放大器；5、脉宽调制比较器；6、上部的三个集电极开路驱动器；7、下部的三个用于驱动功率场效应管MOSFET的大电流图腾柱电路。
保护功能包括：1、欠压锁定；2、可预设关断延迟时间的逐周期电流限制模式；3、内部热关断；4、可以连接到微处理器控制系统的故障输出端口。
电机控制功能包括：1、开环时间控制；2、正、反向运行控制；3、可控的启用和制动。
4、可以通过60°/ 120°选择引脚设置转子位置解码器，用于60°或120°的电机相位传感器输入。
方框图功能说明典型应用方框图见图19，其它各种应用方框图见图36，38，39，43，45和46。
下面各种方框图中关于内部功能和特性的说明，都要参照图19和图36。
转子位置译码器内部转子位置译码器监控三个传感器输入（管脚4，5，6）为上部和下部驱动提供适当的输出顺序。
传感器输入端口设计为可以直接连接到集电极开路型霍尔效应开关或光电耦合器（通过旋转开槽孔）。
内部上拉电阻可以保证外部器件的小信号输入有效。
兼容典型门限为2.2 V 的TTL电平输入。
ATE33035设计用于常用的三、四相位传感器的电动机控制。
通过管脚22（60°/120°选择输入）可以便利的完成A TE33035内部设置，能够控制60°、120°、240°和300°电相位传感器的电动机。
三个传感器输入能够组合成八组可能的输入代码，其中的六组用于有效转子位置。
3 BLDC 概述BLDC系列无刷直流电机及驱动器是由常州合泰电机电器有限公司最新推出 针对于小功率电机拖动领域的高科技产品。
随着电子技术的高速发展 电子产品的工艺和性能也不断更新和提高 本产品采用超大规模的硬件集成电路 具有高度的抗干扰性及快速的响应性 从控制性能上与传统直流电机相比又具有免维护、长寿命、恒力矩等优势。
本品适合驱动峰值电流在15A以下、电源电压在50V 以内的任何一款低压三相无刷直流电机 广泛应用于针织设备、医疗设备、食品机械、电动工具、园林机械等一系列电气自动化控制领域。
特点● SPWM纯正弦波脉宽调制技术 电流、速度双闭环 低速力矩大 运转平稳。
高速力矩输出平稳 最高转速达8000 rpm/min。
最大1 75调速比 与4对级无刷直流电机配套时 最低转速可达60rpm/min。
电机级数越多 调速比越宽。
灵活的霍尔磁极位置设定 60°/300°/120°/240°电角度可选 适配不同规格电机。
提供两种调速方式 面板电位器给定、模拟量输入端子给定 方便用户使用。
启停、快速制动、正反转切换输入信号光电隔离。
测速输出、报警输出信号光电隔离 OC门输出。
过流、过压、堵转、电机失控报警。
性能指标电气性能环境温度Tj25??C时输入电源24 50V直流电源供电 容量 根据电机功率选择。
输出电流额定15A 瞬时最大45A≤3s。
驱动方式SPWM正弦波驱动输出。
绝缘电阻常温常压下 500MΩ。
绝缘强度常温常压下500V/分钟。
重量约300克。
环境要求冷却方式自然冷却。
使用场合避免粉尘、油雾及腐蚀性气体。
使用温度0??C 50??C。
环境湿度80RH 不凝露 不结霜。
震动最大不超过5.7m/s2。
保存20??C 125??C 避免灰尘 最好使用原包装盒。
订货号017N01 无无刷刷直直流流电电机机驱驱动动器器SSPPWWMM恒恒流流控控制制 运运行行平平稳稳 扭扭矩矩恒恒定定合合泰泰电电机机BBLLDDCC--55001155AA 功能及使用 3 电源接口DC、DC- 直流24 50DC 通常采用线性电源见附录 线性电源原理图供电 用户须注意整流滤波后电源纹波电压 不可超过50VDC 以免损坏驱动器 线性电源的额定输出电流应大于驱动器输出电流的60。
太兆智控无刷电机驱动器BLD120
BLD120直流无刷电机驱动器是深圳太兆智能控制有限公司自主研发的高性能、小功率、低压直流无刷电机驱动产品。
基于先进的数字电流及转速控制技术，具有转速稳定，保护功能完善，接口命令丰富，质量可靠等特点。
无刷电机驱动器BLD120产品特点详解
BLD120直流无刷电机驱动器是深圳太兆智能控制有限公司自主研发的高性能、小功率、低压直流无刷电机驱动产品。
基于先进的数字电流及转速控制技术，具有转速稳定，保护功能完善，接口命令丰富，质量可靠等特点。
无刷电机驱动器BLD120产品规格
无刷电机驱动器BLD120尺寸说明
用户可使用驱动器散热器底座的窄边进行安装。
可用M4螺钉通过驱动器背部的两个孔安装，由于功率放大器会发热，如果持续在最大功率使用驱动器，应扩大有效散热面积或强制冷却，例如使用风扇等。
请不要在空气不流通或者环境温度超过40℃的地方使用，不要将驱动器安装在潮湿、有粉尘或有金属屑的地方。
机械尺寸及安装图（单位：mm）：
无刷电机驱动器BLD120接口说明。
前言本款产品适合驱动持续工作电流在10A以下、额定电压范围在12V～40V之间的任何一款三相直流无刷霍尔电机。
具有免维护、长寿命、低速下总能保持最大转矩等优势。
本产品广泛应用于针织设备、医疗设备、食品机械、电动工具、园林机械、智能家居等电气自动化控制领域。
本手册阐述了该驱动器的的功能、安装、调试、维护、运行等方面的内容。
使用产品前，请认真阅读本手册并熟知本产品的安全注意事项。
在使用本款产品时，若有疑问，请仔细查阅产品说明书或致电我公司售后服务部，我们将竭诚为您服务。
安全注意事项警示标志：危险：表示该操作错误可能危及人身安全！注意：表示该操作错误可能导致设备损坏！注意事项：安装：防止灰尘、腐蚀性气体、导电物体、液体及易燃物侵入，并保持良好的散热条件。
接线：请由专业人员仔细阅读完使用说明之后进行接线作业；接线必须在电源断开的状态下进行，防止电击。
通电前：接通电源前检查并保证接线的准确无误；请确认输入电源与驱动器的额定工作电压及极性是否一致；通电中：驱动器接通电源后，请勿直接接触输出端子，有的端子上有高电压，非常危险；请确保在驱动器指示灯熄灭后再对驱动器的接线端子进行插拔；请勿对驱动器随意进行耐高压与绝缘性能试验；请勿将电磁接触器、电磁开关接到输出回路。
目录前言 (1)安全注意事项 (2)目录 (3)一．概述 (5)1．型号说明 (5)2．功能参数 (5)3．功能特点 (6)二．端口说明 (7)1．接口定义 (7)2．接线示意图 (8)3．安装尺寸 (9)三．功能与使用 (10)1．出厂说明 (10)2．操作步骤说明 (10)2.1外置电位器调速 (11)2.2外部电压调速 (11)2.3外部PWM信号调速 (11)2.4CAN总线控制 (11)3．功能端子说明 (12)3.1F/R端子：正反转功能 (12)3.2EN端子：使能功能 (12)3.3BRK端子：刹车抱死功能 (12)3.4SV端子：外部调速端子 (13)3.5PG端子：电机转速信号输出 (13)3.6ALM端子：报警输出 (13)3.7PWR/ALM：指示灯 (14)一．概述本款驱动器适用于对直流无刷有霍尔电机进行转速控制，其最大的优点是在低速时总能控制电机保持最大转矩。
直流无刷电机驱动器工作原理
直流无刷电机驱动器工作原理是通过电子元件来控制电机的转速和方向。
它通常由功率电源、电机驱动电路和控制器三部分组成。
功率电源提供足够的电压和电流给电机驱动器。
它通常会将可变的交流电源转换为直流电源，以满足电机的电力需求。
然后，电机驱动电路将来自功率电源的电力信号传递给电机。
电机驱动电路包括电流放大器和电流传感器。
电流放大器负责控制电流的大小，以控制电机的转速和动力输出。
电流传感器用于监测电机的电流，以便及时传输正确的电流信号给电流放大器。
控制器是整个驱动器的“大脑”，它负责控制电机驱动电路的工作方式。
控制器通常由微处理器和相关的控制算法组成，通过对电机的控制信号进行处理和调节，实现电机的精确转速和方向控制。
控制器还可以根据要求提供各种附加功能，例如启动和停止电机、调整电机的转速、实现定速运行和反向旋转等。
直流无刷电机驱动器通过功率电源、电机驱动电路和控制器的协同工作，实现对电机的转速和方向的精确控制。
这种驱动器常见于许多应用领域，例如工业自动化、机器人技术、电动车辆和家电等。
它的高效性、可靠性和精确性使直流无刷电机驱动器在现代电动设备中得到广泛应用。
使用前请认真阅读本手册ＢＬＤＣＨ－２２０８Ａ常州合泰电机电器股份有限公司直流无刷电机驱动器用户使用手册１ 简介BLDCH-2208A 直流无刷电机驱动器是由常州合泰电机电器股份有限公司自主研发完成的，针对中功率高压直流无刷电机驱动的高性能无刷驱动产品。
BLDCH-2208A 直流无刷电机驱动器适用于功率为750W 及以下三相直流无刷电机。
本产品设计采用先进的DSP 控制技术，具有大扭矩，低噪声，低振动，快速启停等特性。
同时具备PID 电流及速度闭环控制、过压，欠压，过流，过温等保护功能。
实现了手动速度调节与上位机模拟电压速度调节，上位机脉冲频率速度调节的完美统一。
１．２ 使用特点■ 产品易使用、快上手① 自带电位器可调速② 接上开关、就可以实现正反转、启停、刹车■ 多样化调速手段① 内置电位器调速② 外接电位器调速③ 外部信号调速④ PWM 调速■ 速度信号输出、报警输出■自带电流设定保护功能２ 电气性能及环境指标２．１ 电气指标驱动器参数最小值额定值最大值输入电压 AC (V)180220265输出电流（A） 4.28适用电机转速（rpm）020000霍尔信号电压（V） 4.55 5.5霍尔驱动电流（mA）20外接调速电位器（KΩ）10２．２ 环境指标环境因素环境指标冷却方式自然冷却或强制冷却使用场合避免粉尘，油污及腐蚀性气体使用温度10℃～+50℃环境湿度80%RH（无结露）震动 5.7m/S2 max 存储温度-20℃～+125℃■ 开环、闭环速度控制P-sv 电流设定电位器，通过设定运行电流最高限定值，便可实现电机过载保护。
当电机运行电流超过设定值时，保护功能启动，驱动器停止作业保护电机。
３ 械尺寸及安装图9717434356543.56564４ 驱动器接口及接线示意图 ４．１ 驱动器接口+SPEEDRV:调速电位器RUN/ALMSPEEDALM 霍尔端口REF-HW HV HU REF+SV:外部电位器接线端COM:公共端口F/R:方向EN:使能BRK:快速刹车+5V:公共电源P-sv:电流设定电位器+SPEED电机端口U V WAC ～AC ～FG SW1SW2４、２ 输入口连接４、３ 输出口连接信号端子信号名内容输入SV 调速信号输入端口① 外接输入调速电位器； ② 模拟信号输入； ③ PWM 调速信号输入。
技术部直流无刷电机及驱动器介绍---培训讲义编制/整理：徐兴强日期：2010-5-5一、产品技术特点1）既具有AC电机的优点：结构简单，运行可靠，维护方便等；2）又具有DC电机的优点：调速性能好，运行效率高，无励磁损耗等；3）同时，与DC有刷电机比较：无接触磨损，无火花，低噪音，无辐射干扰等；4）再有，与伺服电机比较：控制/驱动原理较简单，可灵活多变，且成本较低；有较高的成套性价比，实用性很强。
主要缺陷：低速启动时，有轻微震动；但不会失步（比较于步进电机）。
二、主要应用方面1）在精密电子设备和器械中的应用如：电脑硬盘的主轴驱动，激光打印机，复印机，医疗器械，卫星太阳能帆板驱动，医疗监控设备等。
2）在家用电器中的应用如：空调器、洗衣机、电热器、吸尘器、电风扇、搅拌机等。
3）在电瓶车/牵引机中的应用4）在工业系统中的应用如：工业缝纫机、纺织印花机、等等；5）在军事工业和航空航天中的应用三、特殊功能与性能分析# 典型特性曲线，如下：##由以上特性曲线可知：1）电机的最大转矩为启动和堵转时的转矩；2）在同一转速下，改变供电电压，可以改变电机的输出转矩；3）在相同转矩时，改变供电电压，可以改变电机的转速。
即：在驱动电路中，通过PWM方式改变供电电压的平均值，在保证转矩不变的情况下，可以实现对电机的平稳调速。
###BLDC与AC交流感应式电机相比，具有如下优点：1）转子采用永磁体，无需激励电流。
故，同样的电功率，可以获得更大的机械功率；2）转子无铜损，无铁损，发热更小；3）启动、堵转时力矩大，更适合于阀门打开、关闭瞬间需要力矩大的场合；4）电机的输出力矩与工作电压、电流成正比，从而可以简化力矩的检测电路，并更加可靠；5）利用PWM调制方式改变供电电压的平均值，可以实现平稳调速，使调速、驱动功率电路更加简单，综合成本降低；6）利用PWM调低供电电压来启动电机，可以有效减小启动电流；7）采用PWM调制的直流电压，相对于正弦交流电压，电磁辐射更小，对电网的谐波干扰更小；8）采用闭环转速控制电路，可在负载力矩变化时，保持电机的转速不变。
BLD-120A 直流无刷驱动器使用说明书BLD-120A 直流无刷电机驱动器是本公司利用高性能DSP 处理器自主研发完成的，针对小功率直流无刷电机驱动的高科技产品。
该直流无刷电机驱动器采用性价比极高的低成本解决方案，主要应用于各类自动化控制设备，如传送设备、医疗设备、包装机械、食品机械、健身设备、教学设备、园林机械等诸多领域。
本驱动器适用于功率为120W 以下的三相正弦波直流无刷电机的转速调节，可提供外接电位器调速，外部模拟电压调速，上位机（PLC ，单片机等）PWM 调速,等功能。
同时该驱动器具备大转矩启动，快速启动及制动、正反转切换，手动及自动调速相结合。
产品特征:可应用于上位机（PLC 或单片机等）PWM 或模拟量速度控制可采用手动调速方式（自带电位器，也可外接电位器手动调速） PID 速度环，电流环控制 启动停止控制 (EN) 正反转控制 (F/R) 制动快速停车（BRK ）过载保护设定： 通过电位器线性设定不同功率的电机保护参数 高速力矩输出平稳，转速稳定 低速大力矩输出过流、过压、 欠压、 堵转、 霍尔信号非法、温度保护 速度信号输出 异常报警信号输出电气特性输入电源：+12V ～+30V 直流电源输出电流：额定电流8A 瞬间最大电流30A （<3S ） 绝缘电阻：常温常压下>500M Ω环境要求冷却方式 自然冷却使用场合 避免粉尘 油污及腐蚀性物体 使用温度 -10°～+50°环境湿度 <80％RH 不凝露 不结霜 震动 最大不超过5.7M/S2保存 -20°～+125°避免灰尘 最好使用原包装驱动器功率参数设置:30405060708090100110120Unit:WP-sv TunePeak Power安装尺寸图标准接线图5V无刷电机霍尔线无刷电机线无刷电机电源输入功率设定调节制动刹车启动停止正反转控制公共端模拟量调速输入RVREF+DC-HW HV HU REF-W V U DC+EN BRK F/R COM SV RUN/ALMP-sv控制接线图100K2.2K2.2K 2.2K 24V制动刹车启动停止正反转控制公共端模拟量输入SVCOM F/R BRKEN 5VBLD-120A 驱动器MCU/PLC 控制器电源和电机接线端序号名称说明1 DC- 电源- (12V~30V)2 DC+ 电源+（12V~30V）4 U 无刷电机绕组A相( U)5 V 无刷电机绕组B相( V )6 W 无刷电机绕组C相( W )霍尔传感器信号端序号名称说明1 GND 霍尔传感器电源地线2 HW 霍尔传感器C相( W)3 HV 霍尔传感器B相( V )4 HU 霍尔传感器A相( U )5 +5V 霍尔传感器电源输入端驱动器控制端子序号名称说明1 SV 模拟量信号输入端口2 COM 公共端口3 F/R 正反转控制端高电平正转（对应COM）4 EN 控制信号使能端低电平运行（对应COM）5 BRK 控制信号刹车端高电平运行（对应COM）指示灯说明绿灯亮表示电源正常；红灯亮表示故障输出驱动器功能说明：（1）调速方式本驱动器提供以下3种调速方式，用户可任选一种：A．电位器直接调速：驱动器上装有电位器，可通过旋转电位器直接进行调速B．模拟电压调速：将外部电位器的两个固定端分别接于驱动器的控制信号端口的+5V和COM端，将调节端接于SV端即可使用外接电位器（10K~100K）调速，也可以通过其他控制单元（如PLC，单片机等）输入模拟电压到SV端实现调速（相对于COM），SV端口的范围为DC 0V~+5V，对应电机转速为0~额定转速（使用此功能请将RV调至左端）。
一绪论1.1研究背景、现状及意义自1835年世界上第一台应用电动机问世以来，电动机作为机电能转换装置，其应用范围已遍及国民经济生活的各个领域。
电动机主要有同步电动机、异步电动机与直流电动机三种，其容量小到几瓦，大到上万千瓦。
由于直流电动机具有非常优秀的线性机械特性、宽的调速范围、大的起动转矩、简单的控制电路等优点，一直被广泛地应用在各种驱动装置和伺服系统中，但由于直流电动机采用电刷和换相器换相，存在机械摩擦，从而产生电火花、噪音、电磁干扰等问题;另外，由于机械换相器的存在，使传统直流电动机的制造相对复杂，成本较高，维护困难。
这些问题的存在，限制了直流电动机的进一步应用。
长期以来，人们一直在寻找一种不用电刷和换相器的直流电动机。
20世纪30年代，已经有学者开始研究以电子换相取代机械换相的无刷直流电动机，但由于当时大功率电子器件处于初级发展阶段，使这种电动机只能停留在实验室研究阶段，无法推广应用。
1955年美国D.哈里森等人首次申请了用晶体管换相电路代替机械电刷的专利，宣告现代无刷直流电动机的诞生。
1962年，借助于霍尔元件之利，实现了换相的无刷直流电动机。
1978年，原西德曼内斯曼公司在汉诺威贸易博览会上推出了MA C方波无刷直流电动机（Brushless DC Motor，简称BLDCM）及其驱动器，标志着利用电子换相的无刷直流电动机真正进入实用阶段。
无刷直流电动机利用电子换相器取代了机械电刷和机械换相器，使这种电动机不仅保留了直流电动机的优点，而且又具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点，所以无刷直流电动机一经问世就以极快的速度发展和普及。
1986年，H.R.博尔顿对方波无刷直流电动机进行了全面系统的总结，成为方波无刷直流电动机研究的经典文献，它标志着方波无刷直流电动机在理论上达到了成熟。
按照流入电枢绕组的电流波形的不同，直流无刷电动机可分为方波永磁无刷直流电动机(BLDCM)和正弦波型永磁无刷直流电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor，简称PMSM)。
正弦波型永磁无刷直流电动机用永磁材料取代同步电动机转子中的励磁绕组，省去了励磁绕组、滑环和电刷。
PMSM的反电势波形和供电电流波形均为正弦波，其控制需要较为精密的转子位置信号，故位置传感器结构较为复杂，成本较高，但其控制方法灵活，转矩波动较小，一般用于伺服控制系统。
而方波永磁无刷直流电动机(通常，方波型永磁无刷直流电动机可称为无刷直流电动机)则是用电子换相取代了原直流电动机的机械换相，由永磁材料做转子，省去了电刷。
BLDCM的反电势为梯形波，供电电流为方波，控制系统对转子位置信号的要求不高，只需获得若干个离散的转子关键位置信号。
在相同的条件下，驱动电路要获得方波比较容易，且控制简单。
因此，BLDCM的应用较PMSM要广泛得多。
由于无刷直流电动机既具有交流电动机结构简单、运行可靠、维护方便等优点，又具备直流电动机运行效率高、调速性能好的特点，且生产成本相对较低。
因此，从工业领域到家电、信息产品等消费品领域，无刷直流电动机正得到越来越广泛的应用，并具有十分巨大的发展潜力。
而我国对无刷直流电机的研究起步较晚，加上制造工艺和加工设备方面相对较落后，故目前我国无刷直流电机的整体水平低于国际水平，尤其在数字化控制方面，远不如国际水平。
并且，无刷直流电动机是近年来随着微处理器技术、新型电力电子器件、新型控制理论的发展，以及低成本、高磁能积的永磁材料的出现而发展起来的，相对于其它类型电动机来说还是一种新型电动机，对其设计、控制方法等方面的研究仍处于不断地探索之中。
所以，对无刷直流电动机本体设计及其控制方法进行系统、深入地研究有着十分重要的理论和现实意义。
1.2无刷直流电动机的发展趋势首先，电力电子器件的发展是影响直流无刷电机发展的一个重要因素，随着电力电子器件向着大电流、高电压的方向发展以及正弦波PWM电流驱动技术、新的控制方式和控制策略的发展，决定了电机也向着大功率、高性能的方向发展;其次，永磁电动机性能的改进离不开高性能材料的应用，随着电力电子技术、高性能材料的发展、高性能微处理的出现以及控制技术的发展，为直流无刷电动机不断发展、改进提供了必要条件。
直流无刷电动机是一种机电一体化产品，除了电动机本体外，还必须带有位置传感器，以检测定、转子之间相对位置。
而且，离开了驱动控制电路直流无刷电动机不可能运行。
所以直流无刷电机的性能的提高也正朝着以下几个方向发展:(1)智能直流无刷电动机( Smart BLDC Motor)的研制所谓智能电动机就是将电动机、编码器(传感器)、功率放大器、电源、可编程控制器、网络管理器等功能块组合在一起，形成一个整体。
这样的组合带来一系列优点:可靠性提高;成本降低;体积减少;系统性能提高。
实际上，智能电机的研究，就是将电机技术、电机的控制技术和电子技术相结合的研究。
(2)性能改进和新品种的开发对于直流无刷电动机，应该进一步改进的问题中首先是转矩脉动，尤其是用于视听设备、电影机械、计算机中的直流无刷电动机，更要求运行平稳，没有噪声。
这些应用场合中的电动机，大多为小功率、小尺寸的电动机，尺寸紧凑，改动更为困难。
为了解决这个问题，可以利用计算机进行模拟、分析、计算、比较;通过研究气隙磁场形状和磁极结构，选择合适的极对数和槽数以及合适的槽口尺寸。
(3)高效、节能电动机的研究研究、开发高效、节能电动机一直是个重要课题。
尤其是直流无刷电动机的应用越来越普及，在数瓦至数千瓦这个功率段里用得最多。
日本近些年来推出的分割铁芯结构的直流无刷电动机达到了卓越的效果。
如松下公司推出的MINASHYDER的两个系列的电机——超小型高效、节能系列和高效通用系列，容量就是数瓦至数千瓦。
以750W的电机为例，和标准的二相电机相比，在同样的输出功率情况下，超小型系列的体积只有13%大小，重量只有25%;通用系列的体积只有标准二相电机的60%，重量只有50% 。
(4)新材料、新技术的应用和加工工艺的改进电动机性能的改进离不开高性能材料的应用，首先应该提及的是永磁材料性能的提高。
研制和采用磁性能更好，温度特性更佳、防锈防腐特性更强、价格更便宜的稀土材料是一个关键。
在导电材料上，国外已经普遍采用了无氧铜线，它的电阻率更小，更可贵的是硬度小，易弯曲，下线方便。
但目前国内应用尚少，应该加速推广应用。
另外，绝缘材料，高速运行时的轴承以及部分结构材料的塑料化等都是很有意义的课题。
在加工技术方面首先应该提到的是充磁技术，应该保证气隙磁场形状，保证性能。
其它的还有加工的一致性，精确度，高效等等。
直流无刷电动机虽然已经发展到相当成熟的阶段，有着优越的性能，但是相对于其它类型电动机还是一种新型电动机。
直流无刷电动机是机电一体化产品，是多学科技术相结合的产物。
它的驱动、控制更是和电子技术息息相关。
因此，进行直流无刷电机系统的研究对于我国工业现代化建设有着重要的意义。
(5)先进控制技术的应用随着变结构控制、无传感器控制、模糊控制和PID相结合的Fuzzy-PID控制、神经网络和模糊控制相结合的复合控制、遗传算法和模糊控制的复合控制等先进控制技术的不断发展和应用，将促使直流无刷电动机控制系统性能的性能不断提高。
1.3 无刷直流电机的主要研究内容本课题是自选研究课题，旨在研制一套基于ARM LM3S811的无位置传感器无刷直流电机控制调速系统，通过检测无刷直流电机运行时各相绕组的反电动势过零点，来间接确定转子的实际位置。
研究的主要内容如下：(1)研究直流无刷电动机的运行原理和控制方式，针对控制对象——具有梯形波反电动势的无刷电机选择合适的控制方案。
(2)设计直流无刷电机控制器的硬件电路，包括电源电路、功率电路、电流检测电路、电压检测电路、位置检测电路、电流斩波电路、驱动电路、ARM 外围电路、以及显示电路等。
(3)根据直流无刷电机的控制策略，完成控制系统的软件设计。
实现数据采集及显示；跟踪转子位置，输出相通断信号至功率变换器决定对应的开关器件的开断；根据转子位置信号计算速度值；进行转速环和电流环PID 调节；实现电机正反转运行等。
(4)通过实验，验证硬件电路的可行性，根据控制要求修改软件设计，提高控制性能。
二、无刷直流电机的工作原理和数学模型2.1 BLDCM 的组成BLDCM 主要由三部分组成：电动机本体；电子换相电路；位置检测电路。
其组成原理框图如图2-1所示。
图2-1无刷直流电动机的组成原理框图2.1.1电动机本体本课题采用的是，新西达的KV 值为 1400的外转子电机——XXD2212。
其结构及绕组绕法如图2-2、2-3所示。
图2-2XXD2212电机结构图2-3 XXD2212电机绕组绕法2.1.2电子换相电路XXD2122遵循AB AC BC BACA CB AB的顺序进行通电换相(若需电机反转，反序通电即可)。
在无刷直流电动机中，电子换相电路用来控制电动机定子上各相绕组通断的顺序和时间，其中功率逻辑开关单元是控制电路的核心，其功能是将电源的功率以一定逻辑关系分配给无刷直流电动机定子上各相绕组，从而使电动机输出持续不断的转矩。
由于三相桥式换相电路中功率器件的使用效率高，可以与各种绕组连接形式的电动机配合使用。
本文中采用三相桥式换相电路。
如图2-4所示为三相桥式电路与电动机连接的示意图。
图2-4三相桥式换相电路2.1.3 位置检测电路本文采用的是反电动势过零点检测法，其基本原理：在忽略电机电枢反应影响的前提下，当无刷直流电机稳态运行时，任何时刻其三相绕组只有两相导通，每相绕组分别导通0120电角度，通过检测非导通相的反电动势过零点，依次得到转子的6个关键位置，以此轮流触发6个MOSFET管，驱动电动机的正常运行。
反电动势过零点检测法的关键是找准过零点时刻。
如图2-5所示为三相反相电动势检测电路。
图2-5 三相反相电动势检测电路2.2BLDCM的工作原理BLDCM的基本工作原理是借助反映转子位置信号，通过驱动电路驱动换相控制的功率开关元件，使电枢绕组依照一定的顺序通电，在气隙中产生步进式旋转磁场，拖动转子旋转。
随着转子的转动，转子位置信号依一定规律变化，从而改变电枢绕组的通电状态，实现无刷直流电机的机电能量转换。
无刷直流电机的工作原理示意图如图2-6所示。
图2-6无刷直流电机的工作原理示意图当转子为位于图2-7(a)所示的位置时，电机处于第一个导通状态，控制电路根据转子位置检测电路信号进行逻辑编码，产生驱动信号，使换相电路中VT1,VT6导通，A相绕组正向导通，B相绕组反向导通。
转子磁动势Fm和定子合成磁动势Fa的空间位置如图2-7(a)所示，转子产生顺时针方向的电磁转矩，转子沿顺时针方向转动，电流流向为:电源正极VT1管A相绕组B相绕组VT6管电源负极。
