基于无刷无传感器电机FOC控制的抽油烟机解决方案

FOC控制技术简介

VFD-VE系列的向量控制核心技术是FOC((Field Oriented Control)，也就是业界通称的磁场导向控制或磁束向量控制。越来越低的电机驱动器采用磁场导向控制，因为它可让电机在任何时刻都在最佳的扭力之下工作，所以可获得更高的效率，它具有更好的动能反应，能够达到非常精准的可变速控制，还有更低的扭力载波(ripple)，在电机启动、运转、和停止时可提供一致稳定的效果。

无霍尔FOC控制方案在ARM M0的内核芯片上实现；主要应用在抽油烟机、风机、电扇、水泵等产品。无霍尔FOC实现了启动平稳，超静音，逆风启动等性能，以下介绍抽油烟机控制板的特点。

一、抽油烟机采用无霍尔方案更具有成本和性能优势

1.抽油烟机的的特点

要求运行平稳，振动小，可以降低系统结构成本低成本风机类负载！

2.无传感器的特点

低成本，省掉霍尔及其安装运行平稳振动小适合于风机类负载

二、无传感器抽油烟机功能列表

特性功能

控制算法：无传感器FOC

控制方式：速度控制 / 恒duty控制

调制方式：空间矢量脉宽调制（SVPWM）

电流采样： 2/3 桥臂电阻取样

调制频率：16 kHz

转速范围：3%~70%（4对极）

速度波动率：<0.5%

最大输出功率：<400W (与功率板相关)

启动方式：恒电流启动

保护措施：过流、欠压、过压、堵转

三、无传感器FOC抽油烟机的主要优势

1.低成本，省掉霍尔及其安装运行平稳振动小适合于风机类负载；不需要检测反电动势（通过检测电流实现顺逆风启动，节省6个电阻，3个电容）

2.调速范围宽：速度范围3%~70%，可以适应风机水泵等的场合；

2.5%～66% @额定速度 1950rpm，行业里面无传感器技术可以做到5%的低速性能；对于非风机类负载可以弱磁升速，满足高速运行要求。

3.运行性能良好：高效率，静音、转速稳定度高，正弦度高；

基于转子磁链准确获得转子位置：正弦度高，高效率，静音，转速稳定度高，电流波形正弦度好，电流包络线平滑。

4.电机参数鲁棒性好

定子电阻，电感均为0的情况下，电机可以运行，方便调试参数。定子电阻（误差-20%~30%），电机运行效率下降1%以内。定子电感（误差-20%~40%），电机运行效率下降1%以内。电机极对数，该算法与极对数无关

5.支持顺逆风启动（检测电流实现顺逆风启动）

6.开闭环无扰动切换

切换无电流扰动，无噪音避免切换产生的大电流导致MOS损坏

7.故障保护功能

8.采用主流ARM M0的MCU，內建硬件除法器。

电机参数参考：

电机额定转速：1950RPM 电阻：20欧姆电感：60mH 极对数：4

备注：针对其他风机类的无霍尔传感器FOC控制也相同原理，可以快速实现调试控制。

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