使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC电机驱动器自然界中的电机维修基础知识
在我之前的叙述中，我们探讨了无刷直流（BLDC）电机的广泛应用及其独特优势。由于它们具有高效率、高扭矩重量比、低维护和长寿命，BLDC电机已成为许多领域不可或缺的一部分。为了正确地控制这些电机，我们需要使用电子驱动器来精确地换向电机绕组中的电流。
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器算法来控制绕组电流。在120度梯形控制下，只有两个绕组导通，而单极开关(软斩波)用于控制绕组电流，三相逆变器每个开关在此处导通120度的电周期。
我们可以使用公式1来计算任意时刻BLDC电机的绕组電流，其中V是施加于两个导通絆組上的電壓，R是線間電機絆組電阻，L是線間電機絆組磁感，以及E是线间反转动势(由永磁体产生)。
等式1表明瞬时絆組電流取決於反轉動勢、電機電阻、磁感和施加之後所得之總壓力；而且當失速条件发生時，即零速度下，当没有任何机械功做出时，反转动势为零。这意味着当失速发生时，比如当一个BLDC 电机停止旋转的时候，其稳态过载保护应依据其额定直流压力的限制，并非其额定值。在这种情况下，如果允许系统承担失速当前，那么逆变器级必须能够承受这样的负载，从而导致成本增加并影响设备性能。此外，这可能会导致对永久磁铁造成损害，因为它可能因为过热而退化或者因为超出预期的回路流量而退化。
如果我们针对额定的工作点设计我们的驱动系统，则需要适当的保护措施以防止超过设计容量。当操作在此范围内时，可以实现更好的效率和可靠性。要实现这个目标，我们首先需要检测到三个相之间所引用的交流当前。如果所有三个相都被连接起来并测量，则可以直接读取它们。如果仅测量两个相，并将它们代入方程式中，以确定第三个相，则同样有效。
对于梯形模式下的60度交替换向期间，每次只有两个支路处于活动状态并为给定时间供给给予充分考虑，而第三个支路保持在较高阻抗状态，因此只要有两种阶段同时打开就能完成任务。这意味着我们可以通过监控直流总线返回中的一个简单低成本检测抵抗者来监控整个过程，如图1所示。在双极二象限模式中，只有一只桥臂接受脉宽调制（PWM），即高侧开关，在整个60度交替换向期间保持打开状态。而另一个桥臂则始终保持关闭状态，即低侧开关。
最后，由于这些因素，我建议采用一种基于母线上当前检测方法作为峰值限制控制策略，这不仅减少了成本，而且使得硬件更加紧凑与可扩展。此外，这种方法也提供了一种快速响应能力，以便能够迅速识别和处理突发事件，同时仍然能提供足够强大的保护措施以防止过载从而避免损坏设备。我相信这一策略将大幅提高我们的系统整体性能与安全性。
