基于STM32的交流永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)

2．3 溫度檢測(cè)電路
IPM芯片內(nèi)部集成了溫度保護(hù)功能，圖3為IPM驅(qū)動(dòng)芯片的溫度檢測(cè)電路。芯片內(nèi)部含有熱敏電阻，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)就會(huì)通過(guò)檢測(cè)電路的電壓比較器輸出故障信號(hào)反饋給IPM芯片的7引腳，在芯片內(nèi)部經(jīng)分析處理后采取及時(shí)的措施對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，如將IGBT軟遮斷，當(dāng)溫度正常時(shí)再解除保護(hù)。

2．4 電流檢測(cè)電路
對(duì)于數(shù)字化伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)矩環(huán)的性能直接影響著系統(tǒng)的控制性能。電流采樣的精度和實(shí)時(shí)性很大程度上決定了系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能，精確的電流檢測(cè)是提高系統(tǒng)控制精確、穩(wěn)定性和快速性的重要環(huán)節(jié)。在伺服控制系統(tǒng)中電流檢測(cè)的方法有多種，常見(jiàn)的一種是采用霍爾電流傳感器，將電流信號(hào)經(jīng)過(guò)電磁轉(zhuǎn)換變?yōu)橹绷麟妷盒盘?hào)輸出，然后經(jīng)運(yùn)算比較電路處理后輸出到控制芯片。另一種方式是采用電流檢測(cè)，論文即采取這種檢測(cè)方式。圖4為電流檢測(cè)電路，取采樣電阻兩端的電壓經(jīng)線(xiàn)性光耦HCPL-7840隔離、放大后輸入到電壓比較運(yùn)算放大器，再將比較后的值輸入到控制芯片STM32中進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，從而得出當(dāng)前的電流值。由于PMSM為三相對(duì)稱(chēng)電機(jī)，即Ia+Ib+Ic=0，因此，研究檢測(cè)其中兩相就能得到三相電流。

3 STM32驅(qū)動(dòng)PMSM原理及實(shí)現(xiàn)
控制模塊作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)的弱電部分，是電機(jī)的控制核心，也是伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)核心控制算法的運(yùn)行載體。控制芯片性能的優(yōu)劣直接影響整個(gè)伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。意法半導(dǎo)體的STM32是采用基于A(yíng)RM工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嵌入式處理器Cortex-M3為內(nèi)核的32位微處理器，主頻可高達(dá)72MHz，內(nèi)置Flash和SRAM(容量可分別高達(dá)512 KB和64 KB)。強(qiáng)大的內(nèi)核及其豐富的外設(shè)，使其在無(wú)刷馬達(dá)控制應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛的使用。馬達(dá)控制配套軟件庫(kù)V2.0包含電機(jī)矢量控制函數(shù)庫(kù)，新增支持單旁路無(wú)傳感器控制、內(nèi)部永磁(IPM)電機(jī)控制和永磁同步(PMSM)電機(jī)弱磁控制的算法，極大地簡(jiǎn)化了電機(jī)的控制，縮短了研發(fā)周期?；诖耍撐倪x取STM32作為控制核心芯片，針對(duì)PMSM的控制提出了FOC+SVPWM控制算法。FOC(矢量控制)的應(yīng)用使得交流PMSM具有直流電機(jī)一樣的特性，解決了交流電機(jī)強(qiáng)耦合、非線(xiàn)性的問(wèn)題，提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)PMSM電流、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)的控制。