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李静

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如何用NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH演示BLDC电机的无感控制

无刷直流 （BLDC）电机有哪些优点？
在BLDC.C中怎样去修改GetBldcHall函数？
如何用NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH演示BLDC电机的无感控制？

回帖（1）

卫斯晾

2021-8-2 09:44:09
前言
无刷直流 （Brushless Direct Current， BLDC）电机是一种正快速普及的电机类型，它可在家用电器、汽车、航空航天、消费品、医疗、工业自动化设备和仪器等行业中使用。正如名称指出的那样，BLDC 电机不用电刷来换向，而是使用电子换向。BLDC 电机和有刷直流电机以及感应电机相比，有许多优点。其中包括：
• 更好的转速－转矩特性
• 快速动态响应
• 高效率
• 使用寿命长
• 运转无噪音
• 较高的转速范围此外，
由于输出转矩与电机体积之比更高，使之在需要着重考虑空间与重量因素的应用中，大有用武之地。

无刷电机
前面的课程内容我们讲了无刷电机有感方式控制，有6步方波控制，FOC控制等，但这些控制也得到电机的转子位置，即需要额外的电机转子位置检测传感器，前面的课程我们也学习过步进电机的基本控制方法，那么三相无刷电机BLDC/PMSM能否也像步进电机一样控制它运转呢，其实也是可以的（不过电机的控制效率不高），本节将用NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH快速为演示一下BLDC电机的无感控制（步进电机方式，6步方波换相）！
本节所用电机为2836无刷电机，电机有两组线（hall传感器线和电机三相线），工作电压24V，最大转速12000rpm：
示例详解
本节用到ST官方推出的NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH 开发板。
NUCLEO-F103RB对应的大致原理接线图：

X-NUCLEO-IHM07M1 3SH部分原理图：



准备操作
X-NUCLEO-IHM07M1 3SH是一款专门用于PMSM（永磁同步）或BLDC（直流无刷 ）的电机驱动板，其电机驱动板驱动芯片型号为L6230（详细数据手册可在st官网下载），本节主要目的是给大家演示无位置传感器时的BLDC 6步方波控制（步进式），仅需让BLDC电机实现简单正反转动即可，仅需用到IN1，IN2， IN3和OUT1，OUT2，OUT3以及HALL传感器信号接口H1，H2，H3。


需要用到的信号
对应MCU引脚
EN1
PC10
IN1
PA8
EN2
PC11
IN2
PA9
EN3
PC12
IN3
PA10
H1（本节不用）
PA15
H2（本节不用）
PB3
H3（本节不用）
PB10
为了更加简单地介绍清楚BLDC 6 步方波控制的具体实现，为了实现电机的速度控制，本节直接使用STM32的TIM1产生三路PWM波对应信号IN1、IN2、IN3，通过调节PWM波占空比实现电机的速度控制；将EN1、EN2、EN3配置成普通输出IO口输出模式，（接下来红色内容本节用不上，可不管）H1，H2，H3配置成TIM2的hall传感器模式，并开启T1的捕获中断，中断触发模式为双边触发模式，在中断服务程序中实理更加快带的电机换相（6步换步）操作。
本节工程直接在《STM32 电机教程 11 - BLDC 6 步方波开环速度控制》一节工程基础上修改即可，直接修改源代码：
在BLDC.C中修改GetBldcHall函数：

在BLDC.C中修改BldcStart函数：

最后修改main.c：

设置工程下载后自动运行：


编译程序无误后，下载运行程序，可以看到电机可以成功运转起来，要控制电机的正反转，只需控制虚拟HALL状态的产生顺序，即修改GetBldcHall函数中代码是i%6 + 1还是（i+4）%6 +1：

控制电机转速只需修改虚拟HALL状态产生的时间间隔：



OK，本期实验完成！本节是将无刷电机按步进电机的控制思路来进行控制，即虚拟的开环6步控制，并成功实现了电机的正转反，不过电机转动时效率不高，电流大，同时转矩波动（6步方波控制的缺点）也比较大，下一讲我们将试试无刷电机的无感步进控制中将6步细分，用SPWM波控制方式来控制！！最后喜欢这个公众号的同学们记得加关注了，每天都会有技术干货推出！！
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