大家对电机的认识可能就是高中课本里的交变电流章节的例子，电刷+外磁场+通电线圈。这是最经典的有刷电机。但是今天咱们谈论的是另一种更高效、性能更好的电机——无刷电机。
如图是无刷电机的等效模型。内外两个灰色的轮子一个是定子，一个是转子（具体哪个是定子哪个是转子根据电机类型不一样）。此时转子和定子是完全重合在一起的，没有扭矩的存在。
咱们定性地看，当外部的定子磁场扭转一个角度时，内部的转子会跟着旋转。这样一个时间段就存在扭矩了。
所有的电机扭矩的大小正比于内外两个磁场的叉乘，即图中围出的平行四边形的面积。可见两个磁场重合时，叉乘为0，扭矩也为0，和之前的直观认知相符合。显然，当两个磁场呈90度时，平行四边形面积最大，此时的扭矩也最大。
实际的无刷直流电机（BLDC）或永磁同步电机（PMSM）通常用三相****交流绕组线圈充当定子，永磁体作为转子。我们大家都希望通过电路控制定子绕组的输出，使之能够能产生一个大小尽可能恒定的旋转磁场，让转子和定子的扭矩达到最大值。
FOC（Field-Oriented Control），即磁场定向控制，也称矢量变频，是近几年较为主流的高效控制无刷直流电机（BLDC）和永磁同步电机（PMSM）的选择。
要得到一个恒定大小的旋转磁场很容易。当今主流的BLDC和PMSM电机定子均采用的是三相绕组，即各个绕组上的交流信号就是相位互差120°的信号。根据三相电机的结构，我们大家可以将一个恒定大小的旋转电压矢量分解到相位互差120°的方向上。如下图
从上图能够正常的看到，只要控制电机的三个绕组产生相位互差120°的大小跟着时间按正弦规律变化的3个分矢量，就能够获得我们想要的旋转磁场
然而，在实际的电机控制中，由于齿槽效应、磁通畸变等因素，电机的转矩会产生大量的波动，要一直地对控制信号做出修正。但是当电机转速较高时，电流环控制器必须跟踪频率逐步的提升的弦波信号，而且还要克服振幅和频率逐步的提升的电机反电动势。在这样的情况下，想要直接通过维持三路正弦信号得到旋转平滑、大小稳定并且从始至终保持和转子磁场方向垂直的磁场难以实现。
我们重新再回到一开始的磁场叉乘。我们得知电机的转矩只与 平行于内磁场方向（称d轴）的磁场分量 和 垂直于内磁场方向的分量（称q轴）有关（如下图）。
现在对于电机扭矩大小的控制就变成了q轴和d轴大小乘积的控制。在电机中，d轴上内磁场的大小是永磁铁产生的，是恒定的；我们对外磁场的控制实质上变成了q轴上的分量大小控制+外磁场的角度。
我们能够正常的使用编码器测量转子的内磁场角度，然后根据内磁场的角度用电机绕组产生对应的外磁场。
如上图所示，如果转子的电角度在θ1，则我们要在θ1处产生d、q轴大小的外磁场。如果转子的电角度在θ2，则我们要在θ2处产生d、q轴大小的外磁场。
我们把角度θ1的情况单独提出来，把它移到原点去，然后把x、y轴重命名为α,β。根据空间矢量的关系，我们大家可以把q、d轴的大小分解到α,β轴上。这样的一个过程是所谓的“反帕克（Park）变换”。
其实得到的结果很简单，它就是用了互差90°的正弦信号得到了大小恒定的旋转磁场。
可以大概理解为在PWM输出的基础上增加若干花里胡哨的风骚处理(￣▽￣)~*）
绕了这么多弯弯，我们终于让电机转起来了。大家看到这个地方可能会说：“这是在折腾啥？(╬￣皿￣)不还是最后转成三个相差120°的正弦信号了吗？”
我们先测量电机的3相电流。电机的信号如下图所示（把相差120°的电信号看成同一个旋转向量在三个相差120°坐标轴上的投影）
根据我们之前的理论，我们应该的是两个互差90°的磁场。这里咱们又使用一个变换，把三个分磁场变换成α、β方向上的两个分磁场。这个叫做“克拉克（Clarke）变换”。
再把α,β轴上的值映射到旋转的q、d轴上，得到此时电机实际的d值和p值。这是之前反Park变换的逆过程，“帕克Park变换”
我们把测量到的d、q轴值与我们设定的值做对比，通过PI算法消除误差，再重新通过之前的流程输入到SVPWM中，这就完成了一个闭环控制，可以对定子磁场的做动态修正了。因为控制d、q是在控制电流值，所以这个环路叫做电流环。
设置d0、q0值（目标值），经过反Park变换得到Iα和Iβ，输入给SVPWM执行
测量q、d轴的值：测量电机的相电流（测量两相，通过Ia+Ib+Ic=0得到第三相），然后通过Clarke变换得到Iα和Iβ,然后通过park变换得到q、d轴的值。
把测量到的d、q轴值与我们设定的d0、q0做对比，进行PID处理。（目标是让测量值与我们的设定值相同）
调整d、q值输出，回到1.除了电流环之外，由于d、q是直流信号， 我们通过d、q也可以更轻松地控制电机的转速和旋转位置。比如设定电机转速为1000Rpmin，编码器测得当前转速为500，同样用PID算法增大q值就可以加大扭矩，让电机的速度加快了。这个环路叫速度环，即在电流环的外面加一层，改变q、d设定值来改变速度。当然我们也能加上位置环，通过对速度的积分能够获得电机的位置，计算位置误差进行PID调整。看ヾ(✿ﾟ▽ﾟ)ノ，我们把对三相交流正弦信号的控制转换成了对直流信号d,p的控制，这样优势就出来了，很nice~
除了FOC之外，还有别的控制电机的方法，比如梯形波式控制、弦波控制等。详细的介绍可以借鉴这篇文章
简单概括，弦波式换相能让电机在低速下运转平稳，但在高速运转下效率却大幅度的降低；而梯形波式换相在电机高速运转下工作比较正常，但在电机低速运转下，会产生力矩的波动。因此，矢量控制是对无刷电机的最佳控制方式~
一、以下针对PIC16F72单片机的控制器 控制器静态电流正常应在50MA内，电机空载最高转速时电流一般在1.4A左右，部分电机在1.8A左右。当控制板不工作时，首先应看板上信号灯以秒/次闪烁，如未加转把信号而信号灯不闪烁，则应检查： 1．5V电压是不是正常，不正常时外部接插是否有短路，板上有无搭锡短路等； 2．单片机第2脚电压是否为5V； 3．石英晶体是否工作； 4．信号灯有没有损坏。 二、控制器电流电压调整 1．电流调整：调节康铜长度（新程序可调整LM358第6脚对地的电阻（R6），取值范围取2K到3.3K内，调到所需运电流，（500W老程序在26A到35A有较好的运行效果，新程序在22
传统的直流无刷电机采用方波控制方式，控制简单，容易实现，同时存在转矩脉动、换相噪声等问题，在一些对噪声有要求的应用领域存在局限性。针对这些应用，采用正弦波控制能很好的解决这样的一个问题。 直流无刷电机的正弦波控制简介 直流无刷电机的正弦波控制即通过对电机绕组施加一定的电压，使电机绕组中产生正弦电流，经过控制正弦电流的幅值及相位达到控制电机转矩的目的。与传统的方波控制相比，电机相电流为正弦，且连续变化，无换相电流突变，因此电机运行噪声低。 根据控制的复杂程度，直流无刷电机的正弦波控制可分为：简易正弦波控制与复杂正弦波控制。 （1）简易正弦波控制： 对电机绕组施加一定的电压，使电机相电压为正弦波，由于电机绕组为感性负载，因此电机相电流
的正弦波控制 /
汽车工程师不断寻求降低油耗、减少二氧化碳(CO2)排放，同时降低总系统成本的方法。为帮助设计人员应对这些挑战，飞兆半导体公司（Fairchild Semiconductor；纽约证券交易所代号：FCS）开发了FTC03V455A1，这是一款三相变速驱动车用功率模块。 这款用于功率为2kW以内的三相电机控制器件使设计人员能够降低高功率应用的总系统成本，这些应用包括电动助力转向系统（列式和机架式）、电动液压动力转向系统、电动水泵、电动油泵与发动机冷却风扇等。FTC03V455A1可使这些应用实现更高扭矩输出。另外，在所有功率级设计方面（相互连接、机械、导电性和导热性），功率模块相比传统解决方案更具成本效率。 FTC03V
东芝电子元件及存储装置株式会社（“东芝”）宣布，推出三相无刷电机控制预驱IC“TC78B027FTG”，它采用智能相位控制（InPAC）技术，能在高速服务器风扇、鼓风机和泵等众多应用中实现最佳运行效率。 TC78B027FTG产品图 近年来，服务器的容量和性能不断的提高，这就需要尺寸更大、运转速度更快的风扇，对设备产生的多余热量进行冷却处理。 与此类似，小型鼓风机、真空吸尘器和泵也采用较高功率的高速叶轮。TC78B027FTG是带有预驱的无刷电机控制器，能驱动各种不同的外部MOSFET，从而应对上述挑战。 TC78B027FTG采用智能相位控制（InPAC）和闭环速度控制技术。InPAC提供高效驱动功能，有助于实现
控制预驱IC /
1 MC33035功能介绍 MC33035是安森美公司推出的第二代无刷直流电机控制专用集成电路，主要组成部分包括转子位置传感器译码电路、带温度补偿的内部基准电源、频率可设定的锯齿波振荡器、误差放大器、脉宽调制(PWM)比较器、输出驱动电路、欠压封锁保护、芯片过热保护等故障输出电路和限流电路等。MC33035的典型控制功能包括PWM速度控制、使能控制(启动或停止)、正反转控制、相位选择和制动控制等。 芯片功能引脚定义如表1所列。 SA、SB、SC为霍尔信号输入端，内部上拉20 kΩ电阻，外接霍尔传感器即可。Fwd／Rew、Brake、Output Enable和60°／120°Select分别
东京--（美国商业资讯）--东芝公司（Toshiba Corporation）（TOKYO: 6502）昨天宣布为三相直流无刷电机推出正弦波驱动器集成电路“TB6585AFTG”。这些三相直流无刷电机应用于需要无噪声驱动和低能耗的家用电器的风扇电机中，如排风扇和电风扇。该产品即日起批量出货。 该驱动器集成电路的一体化PWM1控制器电路产生正弦波，实现安静高效的电机驱动。 “TB6585AFTG”采用了紧凑型无铅散热QFN48封装，其绝对最大电压与电流额定值与现有产品2相同。该驱动器集成电路有助于减小设备尺寸，降低PCB成本，它将所需贴装面积减少了约75%。 新产品主要规格
驱动器集成电路 /
0 引言［1］ 传统上把具有梯形波反电势的永磁同步电机称为直流无刷电机。直流无刷电机的转矩控制需要转子位置信息来实现有效的定子电流控制。而且，对于转速控制，也需要速度信号，使用位置传感器是直流无刷电机矢量控制的基础，但是，位置传感器的存在也给直流无刷电机的应用带来很多的缺陷与不便 ：首先，位置传感器会增加电机的体积和成本；其次， 连线众多的位置传感器会降低电机运行的可靠性，即便是现在应用最多的霍尔传感器，也存在某些特定的程度的磁不敏感区；再次，在某些恶劣的工作环境、例如在密封的空调压缩机中，由于制冷剂的强腐蚀性 ，常规的位置传感器根本没办法使用；最后，传感器的安装精度还会影响电机的运行性能，增加了生产的工艺难度。
控制系统 /
无刷电机的工作原理与扭矩 大家对电机的认识可能就是高中课本里的交变电流章节的例子，电刷+外磁场+通电线圈。这是最经典的有刷电机。但是今天咱们谈论的是另一种更高效、性能更好的电机——无刷电机。 如图是无刷电机的等效模型。内外两个灰色的轮子一个是定子，一个是转子（具体哪个是定子哪个是转子根据电机类型不一样）。此时转子和定子是完全重合在一起的，没有扭矩的存在。 咱们定性地看，当外部的定子磁场扭转一个角度时，内部的转子会跟着旋转。这样一个时间段就存在扭矩了。 扭矩的大小如何衡量？如下图所示 所有的电机扭矩的大小正比于内外两个磁场的叉乘，即图中围出的平行四边形的面积。可见两个磁场重合时，叉乘为0，扭矩也为0，和之前的直观认知相符
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