无刷直流电机(BLDC)建模与仿真

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按照最常用的定义，无刷直流电机有两种，一种是梯形波反电动势无刷直流电机，也就是通常说的BLDC，另一种是正弦波反电动势无刷直流电机，也就是PMSM。本文只研究梯形波反电动势无刷直流电机，也就是BLDC的建模和仿真。

虽然没有PMSM控制精度高、转矩波动小，但是BLDC控制算法简单、成本低，在对转矩脉动要求不高的场合也有很广泛的应用。

一、BLDC建模

最常见的无刷直流电机，其原理简单来说如下图所示：

由三相逆变器、三相绕组定子、永磁转子以及位置传感器组成。逆变器的输出与三相定子绕组连接，驱动器产生PWM控制功率器件的开合，从而产生三相旋转的方波，控制电机转动。定子产生的磁场方向与转子磁场方向垂直才能产生最大的电磁转矩，所以在BLDC中通常需要检测转子位置，从而获取三相定子的换向时刻，驱动电机不停运转。霍尔传感器体积小、成本低，因此用的最多。