无刷电机学习笔记

工作中需要使用无刷电机，要慢慢学习，所以记下学习的过程。（仅供自己学习使用）

前几天使用了ST公司的Motor Control Workbench。这是一款电机控制的工具，可以实时观测电机的运行速度，电压等。

在使用Motor Control Workbench的时候，如果不知道电机的具体参数，可以使用Motor Profiler来测试电机数据。

几点关于无刷有感电机的连接线问题：
无刷有感电机：有两根电源线，三根信号线（连接霍尔传感器），还有三根接三相电源的线。其中两根电源线介入控制板，黑色接地，红色接电源。三根信号线和三相线颜色一致，但粗细不一致，一般传输信号的线较细，传输电流的线较粗，因此，三根较粗的线接入控制板的三相（U、V、W）。若无法分辨，则可用万用表测量。三相电路的三根线是两两短路的，可用万用表测量，万用表会报警。而信号线是不会短路的。

六步换向实现：
电机运行在PWM模式下，并进行六步换向。直流无刷电机的桥式电路，一共有三相六个MOS管， 每一相都有上下桥臂。所谓六步换向即需要通过六步来完成转子旋转一周，即每步60度。通过对三相交替通电，完成旋转。
在这里，六步换向可以大致写成(A,B)，（C,B），（C,A），（B,A），（B,C），（A,C）。在此不止这一种方式。可以看到，每次仅有两相通电，另外一相不通电。
在六步换向中有一个死区时间，死区时间是防止一相的上下桥臂同时导通从而烧掉。而刹车功能是指在外部有异常信号时，使桥式电路关断，从而停下电机。但这种只在电动车和一些不损坏本体结构的东西上使用，在无人机和四旋翼上不使用（刹车的话会摔坏）。
六步换向中，上桥臂负责产生PWM波，而下桥臂则只需产生高电平和低电平即可。无需产生PWM波。PWM波的占空比越大平均电流越大。

关于无刷电机结构相关知识
(1) 无刷电机的绕组数量和永磁极的数量是不一致的（例：9绕组6极）。这样是为了防止定子的齿与转子的磁钢相吸对齐。
(2) 绕组总是3的倍数，因为是三相的。
(3) 电角度和机械角度，机械角度是指转子转过的角度，电角度是指磁场旋转的