上一篇文章我们讲了一些无刷电机的基础知识，包括无刷电机的内部结构，驱动原理等，我们大家都知道了只需要按照转子的当前位置，来按顺序给定子线圈通电，就能让电机转动起来。
但是，上一篇中我们跳过了一个关键步骤，就是怎么检验测试转子的位置。本篇我们就讲讲常用的位置检测的新方法，以及引出的一些相关问题。
我们知道，获取磁铁的位置可以用霍尔传感器，无刷电机的转子就是永磁体，因此只要在合适的位置安装霍尔传感器，就能知道转子的旋转位置。
在无刷电机中，一般用3个开关型霍尔器件就能检测转子的位置。霍尔的安装的地方可以相隔120°，也可以相隔60°，我们以下图3N2P型电机，霍尔相隔120°的安装方法为例：
a、b、c是三个霍尔传感器。当N极接近霍尔a时，a输出高电平1；当N远离a时，a输出低电平。同理b、c是相同的特性。
因为2P的转子是一对极，所以在转子逆时针转动一周时，a、b、c霍尔的输出波形就都会高低电平变化一次，如下图所示：
这样我们通过霍尔传感器的输出，能确定转子的当前位置，再结合上一篇讲的方法，就可以使它转动起来了。
如果我们想使用“二二导通”的方法让它逆时针转动，在图中位置cba = 110，则应该使得B线圈加正电压C线圈加负电压A悬空；这个加电状态保持到N极转到接近c位置时，霍尔输出会自动变为cba = 100，则我们的加电状态应该变为A线圈加正电压C线圈加负电压B线圈悬空，才能让转子继续逆时针转动。
不难发现，三个霍尔的输出在一个周期内是6个状态，正好对应了“二二导通”法电机转动一圈时对线个状态。
于是，我们只需要用abc三个霍尔的输出来控制ABC三个线圈的加电状态，就能控制电机连续地转动起来了。
关于有传感器的位置检测，还有许多其他方法，如编码器、光电传感器、旋转变压器等等。后续小白白会专门写一篇文章讲解。2）无传感器（检测反电动势）驱动
在一些微、小电机系统中，安装的地方传感器对电机的体积和成本会有不利影响，因此，无传感器的位置检测技术也非常有实用价值。我们先来讲解它的原理，再聊聊它的优缺点。
对比一下上节中有传感器的驱动方式，在这一个位置，是B线圈加正电压C线圈加负电压A线圈悬空。
电机的转子磁铁在转动时，显然在A线圈上会有产生一个感应电动势。假如当转子磁铁转动时，S极先接近线圈A，然后从另一边远离线圈A，在线圈A中产生的感应电动势就会有一个由正变为负的过程（或者由负变正），也即是感应电动势会有一个过零点。（注意一下，这里的感应电动势过零点，是以三个线圈的中心连接点为参考点的）。
所以，我们大家可以在电机转动时，检测不加电的那一相的感应电动势得过零点，就能知道转子的位置了。
检测过零点的方法有很多种，可以用比较器，如下图的电路，是检测其中一相的示例：
注意图中的中点电压，一般无刷电机是不会把中点引出来的，要通过其他方式获取，可以用三相线串电阻后连到一起得到。下图是一种经典的获取中心点电压的方法，左边是三相线上取的电压，右边输出是中心点和三相过零的检测点：
另外，电机转动起来时、以及用PWM控制时，都会产生很多干扰，在过零比较时需要加入滤波电路，上图中的电容就是一种简单的滤波方法，但是要注意，加电容滤波以后会造成电压的相位滞后，所以电容值不能过大。如果是通过软件采集后再判断过零点，也能够最终靠软件来滤波。
检测到转子的位置，就可以据此进行换向了，最佳换向位置是在过零点之后30°。那么如何知道转过30°需要多长时间呢？
通常的方法，是近似认为转子的转速是均匀的，从上一次换相到本次过零的时间，就约等于本次过零到下次换相的时间。由此，我们只需要用单片机进行计时，就不难得知近似的30°的换向位置。
另一种更简单直接的方法，是在检测到过零点后，立即进行换向，这种方法换向位置不是最佳的，会损失一些效率，但是设计起来最简单。
但是，此时又出现了一个新问题，在初始启动、转子还没有转动时，磁铁和线圈没有相对运动，线圈里是没有感应电动势产生的，那该怎样确定转子的位置呢？我们看下一节，无传感器电机的启动问题。
由于无传感器的模式，需要靠感应电动势来判断转子的位置，所以电机刚开始启动时，或者转速很低时，感应电动势很小，是无法用来检测位置的。所以无传感器的无刷电机的启动是个难点问题。
一般的方法是采用三段法启动，即先预定位，再启动加速，最后进入闭环控制。具体的实现方法如下：
就是先给某两相通电一小会儿，让转子转到预定的位置；这个通电时间、占空比需要依据不同的电机和负载情况确定；否则可能会由于长时间在一个线圈上加电烧坏，或者时间太短不能预定位。
就是依据所要转动的方向，依次给各相加电（换相）；启动的过程，需要多次换相，并逐渐加速；同样的，这个加速过程也与具体的电机和负载相关，需要测试来确定，换相频率太低，电机加速慢，线圈也会发热严重；换相频率太高，电机运行起来容易失步，导致加速失败。
常见的加速有三种方式：恒频升压法、恒压升频法、升频升压法，字面意思就能够理解，就不多解释了；如某些航模电调，加速时，每次延时时间比上一次减少1/25，直到电机完全转起来。
当启动加速到一定转速时，反电动势及其过零点可以被稳定的检测到时，就可以切换到闭环控制状态，也就是按上一节的控制逻辑进行换相驱动了。
由无感驱动的办法能够看出，它的启动是很复杂的，在低速运转时感应电动势较小时也运行困难，所以无感无刷电机不合适用在频繁启停、低速运转的场合，而更适合用于体积、成本受限、工作速度比较高的场合。
通过上述讲解，我们大家都知道了，无论是有感还是无感无刷电机，在转动时，是靠转子的位置去确定下一时刻的通电状态，而转到下一个位置的时间只与供电电压相关，所以，无刷电机调速时，最简单得方法是调整供电电压，或者使用PWM控制。
使用PWM控制时，常用的方法是在导通区间内，上下桥臂其中之一恒通、另一半用PWM控制，如下图所示，左图是下桥臂恒通上桥臂PWM控制的方式，右图是上桥臂恒通下桥臂PWM控制的方式：
关于 运动控制 及系统 运动控制 系统己经闻世多年了在各个领域得到应用。 而 运动控制 (包括轨迹控制、伺服控制)与顺序控制、过程控制,传动控制并列为典型的控制模式,是一直以来扮演重要支柱技术角色的自动控制管理系统,在许多高科技领域得到了十分普遍的应用,如激光加工,机器人,数字控制机床。大规模集成电路制造设备、雷达和各种军用武器随动系统,以及柔性制造系统(FMS)等。而 运动控制 系统的组成主要由五部分构成：被移动的机械设备、带反馈和运动I/O的马达(伺服或步进)、马达驱动单元、 运动控制 模块、以及编程/操作接口软件(见图1)所示。其 运动控制 芯片或模块是作为伺服与步进控制用。
直流无刷电机调速原理 无刷直流电动机是通过控制流过电动机电流的大小来控制转速的。 电动机的转速与流过电动机的电流有关， 电流越大， 磁场就越强， 定子磁极与转子磁极之间的吸引力就越大， 转速也就越高， 因此， 控制电流就可以控制电动机的转速。 无刷电流电动机大多采用脉宽调制（PWM） 调速方式。 直流电动机 PWM 调速工作原理是： 当场效应晶体管栅极脉冲为高电平时，场效应晶体管导通， 电流流过电动机。 当栅极脉冲为低电平时， 则截止， 储存在电动机绕组中的电能产生反电动势， 流经续流二极管产生一种电流。 流过电动机的电流大小决定于脉冲宽度， 脉冲越宽， 流过电动机的电流就越大， 电动机转速就越高。 脉宽越窄， 则
电机驱动能效不论提高多少，都会节省大量的电能，这就是市场对先进的电机控制算法的兴趣日浓的部分原因。三相无刷电机主要指是交流感应异步电机和永磁同步电机。这些电机以能效高、可靠性高、维护成本低、产品成本低和静音工作而著称。感应电机已在水泵或风扇等工业应用中得到广泛应用，并正在与永磁同步电机一起充斥家电、空调、汽车或伺服驱动器等市场。推动三相无刷电机发展的主要原因有：电子元器件的价格降低，实现复杂的控制策略以克服本身较差的动态性能成为可能。 以异步电机为例。简单的设计需要给定子施加三个120°相移的正弦波电压，这些绕组的排列方式能够产生一种旋转磁通量。利用变压器效应，这个磁通量在转子笼内感应出一股电流，然后产生转子磁通量。就
实施磁场定向控制 /
意法半导体推出一款75V以下低压工业应用高集成度三相半桥驱动器IC，这是一个节省空间、节能高效的电机控制解决方案，适用于控制电动自行车、电动工具、泵、风扇、轻型机械、游戏机和其他设备内的三相无刷电机。 STDRIVE101内置三个用于驱动外部N沟道MOSFET的半桥驱动器，每个驱动器的最大拉电流和灌电流都是600mA。芯片内部集成自举二极管和50mA 12V低压降(LDO)稳压器，可随时为外部组件供电，最大程度地减少物料清单成本。集成的比较器配合外部电阻可以检测电流，MOSFET漏源电压监视功能可以实现短路保护。 内部基本安全功能包括内部产生的防止交叉导通的死区时间、过热关机功能，以及防止MOSFET在低效率或危险条
引言 传统的直流电机以其优良的转矩特性和调速性能在运动系统中有着广泛的应用，但机械电刷却是它致命的弱点。电刷的存在带来了一系列的问题，如机械摩擦、噪声、电火花无线干扰，再加上寿命短、制造成本高及维修困难等缺点，从而大大限制了它的应用范围。直流无刷电动机是利用电子换向装置代替传统的机械换向(电刷和换向器)的一种电动机，既保持了有刷电机的优良特性，又避免了电刷和换向器带来的缺陷。本文以32位ARM Cortex-M3内核的高性能微处理器LPC1766为核心，设计了直流无刷电机控制管理系统。该系统电路简单，软硬件开发方便，具有较高的性价比。 1 LPC1766简介 微控制器采用LPC1700系列ARM芯片LPC1766。LPC176
控制管理系统的设计 /
在某大型汽车工厂中，在最新车款生产线的后端组装流程中，其负责此项目应用的团队正在积极寻找一种万用的传感器，可以应付各种不的检测任务，例如检测低冲击避震器和车前灯系统的挡泥板或以色彩来辨别很多类型的安装零件。其他的任务还包含检测轮框外型和确认它们正确的施工顺序分配。另外，有些传感器还需要实时检测状况以及后轴总成的各个组装零件位置。SICK仅提出两种不同的传感器解决方案就可以达成上述的这些需求。 现有问题：寻找能拥有多项检验测试能力的传感器 解决方案：在汽车工厂的组装制程里，采用SICK客制化的智能型传感器和视觉传感器解决方案来检测汽车后轴总成、车前灯系统、车轮安装和挡泥板的组装，确保了生产在线的产品质量。 APTEG mbH公司为
--汽车组装的品质保证 /
引言 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。 无位置传感器控制技术是近30年
直流无刷电机通交流电 直流无刷电动机（Brushles DC Motor）是没有电刷和换向器的直流电动机。结构上是永磁交流同步电机，利用电力电子技术（变频器）输入交流讯号到马达。但这些交流讯号不是正弦波，只是双向的直流电，波形没有限制。但新型向量控制技术已对无刷直流电机使用正弦波控制，使得转矩波动和低速性能均有较大改善。较简单的结构是有一枚永久磁铁及两组（四个）线圈，两组线圈轮流开关。永久磁铁是转子，线圈是定子。当磁铁与线圈成一直线的时候，断开该组线圈，启动下一组线圈。与传统有刷式直流电动机相比，无刷式较为安全和可靠。碳刷经常使用有碳粉，高温环境下，碳粉可能会爆炸。因此，需要定期清理，同时保养成本比较高。 咨询更多相关信息可
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