使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC电机驱动器探索自然界中的三大电动机分类之谜

在我之前的叙述中，我们探讨了无刷直流（BLDC）电机的优点以及它如何被广泛应用于各种场景。现在，让我们深入了解一下三相无刷直流电机是如何工作的，以及它们是如何与电子驱动器配合使用以实现正确的换向控制。

首先，三相无刷直流电机由三个绕组和一个带有永磁体的转子构成。这使得它们能够提供高效率、高扭矩重量比以及低维护和长寿命。然而，因为没有物理电刷，它们需要依赖电子驱动器来控制绕组中的电流。

其中最常见的是三相 H 桥逆变器，它通过位置传感器反馈或无传感算法来进行换向控制。在120度梯形控制模式下，只有两个绕组同时导通，而每个单极开关在此周期内只保持120度状态。这个过程可以通过公式1所示的电机模型来计算任意时刻BLDC 电机绕组电流，其中V为施加到两个导通绕组上的电压，R为线间阻抗，L为线间感抗，E为反磁势。

根据公式1，瞬时绕组电流取决于反磁势、阻抗、感抗及施加到的额外压力。当BLDC 电机失速，即零速度时，由于反磁势等于零，因此稳态运行下的实用功率仅受阻抗限制。在过载条件下，当功率超过设计标称值时，其实际工作温度可能会导致其退磁并损坏永磁体。此外，在不适当保护的情况下，如果让逆变器承担失速负荷，这将导致设备成本增加并影响性能。

为了解决这些问题，我们必须确保我们的系统设计具有足够强大的限流保护措施。一种方法是检测三相中的任何一对相位，并通过代数求解确定第三个相位。但更简单直接的是，将所有三个母线与测量点连接，以便监控总共四次脉冲信号。如果我们针对额定功率而非失速情况设计系统，那么就可以避免这种过度工程化，从而降低成本并提高整体效能。