本帖最后由 拔刀斋 于 2014-1-17 18:29 编辑

Microchip原厂公版开源方案教程（含开发板图纸、源代码）下载
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永磁同步电机（PMSM）


永磁同步电机（PMSM）是一款交流同步电机，其磁场激励由永磁提供，但是具有正弦反电动势波形。

PMSM与无刷直流（BLDC）电机相似
两者均具有永磁转子和定子绕组。 但是，PMSM电机绕组的反电动势波形为正弦波。
这两款电机的控制原理的区别在于从逆变器提供给电机的驱动信号
BLDC电机由梯形波控制，而PMSM电机通过正弦波进行控制以匹配每个电机绕组的反电动势波形


推荐适用于PMSM电机控制的产品
Microchip提供完整的单芯片驱动器产品线，设计用于低电压风扇控制。 这些风扇控制器为带正弦绕组电机的风扇提供正弦控制。 这些控制器可以通过一个简单的PWM输入和FG输出方便地与任何单片机连接，也可以单独配置使用。

由于PMSM电机必须由正弦波驱动，从而增加了控制的复杂性。 Microchip dsPIC系列数字信号控制器（DSC）提供DSP性能用来执行PMSM控制算法，并提供高级电机控制外设，用以产生控制所需的波形。

PMSM电机控制入门——dsPIC DSC： 70MIPS dsPIC33EP64MC206
PMSM电机控制应用笔记和软件
电机控制应用笔记中的控制算法包括示例软件和源代码。

AN1017——使用dsPIC30F DSC实现PMSM电机的正弦驱动
AN1078——PMSM电机的无传感器磁场定向控制
AN1292——利用PLL估算器和弱磁技术（FW）实现永磁同步电机（PMSM）的无传感器磁场定向控制（FOC）
AN1299——PMSM无传感器FOC的单分流三相电流重构算法
PMSM Simulink® 电机模型
Microchip电机模型库是一个组件（模块）集，可与The MathWorks提供的Simulink®仿真工具配合使用。 工程师可采用这些模块为具有永磁同步电机（PMSM）的系统建模，该电机由嵌入式单片机进行闭环控制，如Microchip dsPIC®数字信号控制器。

基于模型的工程技术有助于对电机控制系统的开发、测试和了解。 可通过仿真确认真实系统的运行状态，也可以用于探索某些条件下的系统运行状态，而这些是无法或难以在真实系统下进行测试的。

可从这里下载快速入门指南和电机模型化工具包（包含Simulink库文件和一些示例文件）：

标题 日期 文件大小 文件类型
Microchip电机模型库63207
07-01-2013
56.4 KB
zip
电机模型库快速入门指南
07-01-2013
262 KB
zip
PMSM电机控制开发工具
用于Microchip单芯片BLDC驱动器——MTD6505 3相BLDC无传感器风扇控制器演示板

针对16位dsPIC DSC——

MCLV-2低压电机控制开发板（DM330021-2）
MCHV-2高压电机控制开发板（DM330023-2）
PMSM电机的主要特性
无火花——适用于易爆环境
干净、快速和高效
低噪声、高可靠性
设计用于高性能伺服应用
带/不带位置编码器运行
比ACIM更紧凑、高效和轻便
与FOC控制耦合以产生光学转矩
平滑的低速和高速性能
低听觉噪音和EMI
PMSM电机特性
PMSM电机特性


工作原理
PMSM和BLDC电机通常可由六步换向或正弦换向驱动。 电机必须经合适的机械和电气设计，以从上述正弦操作受益。 最好询问制造商关于给定电机哪种驱动方式最适合。

正弦运行需要来自电机的更精准的转子位置反馈和更复杂的逆变器开关算法。 PMSM最适合由高性能8位MCU、16位MCU或dsPIC®数字信号控制器进行控制。

PMSM控制
输入：

典型的转矩、速度、位置和/或方向
输入可以是模拟电压、电位器、开关或数字通信
正弦PWM


正弦PWM
控制：

用于6步的固件Bit-Bang的基本I/O
用于硬件PWM的三相PWM
用于无传感器控制中的速度检测和
过流检测的比较器
用于速度检测的捕捉/比较/PWM或输入捕捉
6步正弦控制


反馈：

霍尔效应传感器、光学编码器或反电动势电压
驱动器:

三相逆变器

6步正弦流程
六步正弦控制示例



PMSM应用：磁场定向控制
V/F正弦驱动在低速时提供平滑的控制，但是在高速时效率不高
FOC不仅在低速时提供平滑的控制，在高速时也提供高效控制
最佳的动态转矩响应和效率，以及系统成本最低的电机控制解决方案
ADC支持采样电机电压和电流
DSP支持Clark和Park变换及两个PI环路，用于控制转矩和磁通量
DSP支持速度和位置PI环路，这由估算器电机模型转子位置输出决定
PI环路的输出通过空间矢量调制进行变换，用于驱动MCPWM输出到电机
FOC对待转矩和磁通量时间变量
FOC根据与旋转定子磁场
相关的旋转转子磁场来获得
不同的转矩和磁通量时间变量。


应用
空调和冰箱（AC）压缩机
直接驱动洗碗机
汽车电动助力转向
加工工具
牵引控制
数据存储


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补充：

音频分段同步调制出现在MCU无力实时求解三角波与三角函数交点、功率器件（可能还是GTO）开关频率达不到20KHz的时代。日本和法国某些早期新干线、地铁机车启动的时候可以听到响亮的音乐声（VVVF音）。作为卖萌确实不错。
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在使用DSP和IGBT之后，同步调制方式被大于20KHz的“无声”固定高载频取代。在新干线E2-1000（CRH2动车组的原型）之后的机车上，只能听到很微弱的谐波声音。基本在同时代，引进了矢量SVPWM和矢量FOC改善改善电压利用率和转矩特性。随着TI著名的变频专用DSP 2407问世，矢量变频技术开始在国内变频、新能源行业里普及，不过仍有相当的门槛。

在2005~2010年之间的新能源热潮时期，多家IC业巨头疯狂追捧变频家电市场，推出了更廉价的控制器和配套的公版开源软硬件方案，直到变频空调、电动自行车跌成白菜价。如果挨家挨户挖厂家网站，可能挖到几乎能直接用于量产变频空调或者电动自行车控制器的公版方案和PCB，有兴趣做的可以找找。这一代方案不仅开源，而且技术水平和成熟度最适合学习。