無刷電機反電動勢過零檢測

BDLC電機轉動時，每個繞組都會產生反電動勢電壓（BEMF） ，根據楞次定律，其方向與提供給繞組的主電壓相反。這個反電動勢極性與勵磁電壓相反。因此繞組兩端的壓降可以通過供電電壓減去反電動勢值算出。使用反電動勢常數設計方法如下：當電機以額定轉速運行時，反電動勢和供電電壓間的電勢差足以是電機消耗額定電流，提供額定轉矩。如果電機轉速超過額定轉速，反電動勢會顯著增長，從而降低繞組兩端的壓降，減小電流，從而導致轉矩曲線下降。由于電機做功主要體現在有效值電壓上，因此反電動勢測試主要是測試反電動勢有效值。

反電動勢主要取決于三個因素：

（1）轉子角速度。。。。對于測試設備來說就是伺服拖動轉速。

（2）轉子此題產生的磁場。。。產品固定時此為常量。

（3）定子繞組的匝數。。。產品固定時此為常量。

反電動勢公式 BEMF=NlrBω

其中，N=每相繞組匝數

l=轉子長度

r=轉子內半徑

B=轉子磁場

ω=角速度

針對梯形波反電動勢無刷電機，在0°的時候，處于正反方向交界處，磁感應強度為零，然后開始線性增加，在A點時達到最大，然后一直保持恒定值不變，直到B點開始下降，到180°的時候下降到零。然后開始負向增長，在C點處達到負值最大，然后保持恒定負值不變，直到D點強度開始減弱，到0°時又回到零。至于A點到底在幾度的位置，不同的電機不一樣。如果A非常接近0°的位置，上升和下降直線就會非常陡峭，“梯形波”就變成了“方波”。根據右手定則E=BLV的公式，在勻速轉動下，各繞組產生的反電動勢波形也呈梯形波/方波。

當無刷電機兩相通電，第三相不通電時，

通電的兩相線圈對應的轉子磁場強度不變，方向相反，且始終為磁鋼最大磁場強度，這樣兩相的反電動勢電壓幅值相等，方向相反。

第三相的磁場強度則由由大到0，再反向增加，如上圖BC部分。

完整的三相圖如下

一個電周期由六個相等的 60o 部分組成，每個扇區(qū)與其 中的一個部分相對應 （扇區(qū)個數完全可以任意取）。換 相發(fā)生在每個扇區(qū)的邊界處。因此，需要檢測扇區(qū)邊 界。在 BEMF 過零點和需要換相的位置之間，有一個 30o 偏移，必須對其進行補償，以確保電機能夠進行高 效、平滑地運行。