实现反电动势检测原理是:无刷直流电动机在运转过程中,同一时间只有两相绕组处于工作状态,即该两相所对应的功率器件处于PWM状态,而第三相处于悬空状态,其端电压等于感应电动势。反电动势的过零点就发生在该相绕组悬空期间。此时通过检测端电压就能间接检测该相反电动势的过零点。该控制器的反电动势检测采用Fusion系列FPGA器件内部的
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图3示出用示波器测量到的实际反电动势μ1和μ2的波形,由于反电动势信号经过一定的模拟滤波处理,信噪比较好,便于FPGA进行过零点检测。
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2.5 控制软件设计
上述有关PWM产生模块和A/D转换器循环采样模块都是用Verilog HDL语言编写的,在Actel Libero IDE集成开发环境下编译通过并作为模块调用,而调速控制算法的实现则使用了Fusion系列FPGA器件内部的8051软核实现,开发工具是Keil C。图4示出51软核的算法流程。
3 结论
无刷电机控制器硬件平台基础上分别编制开发了FPGA内部各功能单元,并进行了编译链接和引脚分配。经过实验实现了对无刷电机的平稳启动和转速调节。所用无刷电机24 V供电,额定转速l 600 r/min。由该FPGA控制器控制的调速范围为760~1 600 r/min内连续可调。该控制器的实现充分体现了Actel Fusion系列混合信号FPGA在模数混合系统应用中的高度集成性,真正单片SoC的优点,为Fusion系列FPGA器件的应用提供了参考价值。