无刷电机反电动势过零检测

BDLC电机转动时，每个绕组都会产生反电动势电压（BEMF） ，根据楞次定律，其方向与提供给绕组的主电压相反。这个反电动势极性与励磁电压相反。因此绕组两端的压降可以通过供电电压减去反电动势值算出。使用反电动势常数设计方法如下：当电机以额定转速运行时，反电动势和供电电压间的电势差足以是电机消耗额定电流，提供额定转矩。如果电机转速超过额定转速，反电动势会显著增长，从而降低绕组两端的压降，减小电流，从而导致转矩曲线下降。由于电机做功主要体现在有效值电压上，因此反电动势测试主要是测试反电动势有效值。

反电动势主要取决于三个因素：

（1）转子角速度。。。。对于测试设备来说就是伺服拖动转速。

（2）转子此题产生的磁场。。。产品固定时此为常量。

（3）定子绕组的匝数。。。产品固定时此为常量。

反电动势公式 BEMF=NlrBω

其中，N=每相绕组匝数

l=转子长度

r=转子内半径

B=转子磁场

ω=角速度

针对梯形波反电动势无刷电机，在0°的时候，处于正反方向交界处，磁感应强度为零，然后开始线性增加，在A点时达到最大，然后一直保持恒定值不变，直到B点开始下降，到180°的时候下降到零。然后开始负向增长，在C点处达到负值最大，然后保持恒定负值不变，直到D点强度开始减弱，到0°时又回到零。至于A点到底在几度的位置，不同的电机不一样。如果A非常接近0°的位置，上升和下降直线就会非常陡峭，“梯形波”就变成了“方波”。根据右手定则E=BLV的公式，在匀速转动下，各绕组产生的反电动势波形也呈梯形波/方波。

当无刷电机两相通电，第三相不通电时，

通电的两相线圈对应的转子磁场强度不变，方向相反，且始终为磁钢最大磁场强度，这样两相的反电动势电压幅值相等，方向相反。

第三相的磁场强度则由由大到0，再反向增加，如上图BC部分。

完整的三相图如下

一个电周期由六个相等的 60º 部分组成，每个扇区与其 中的一个部分相对应 （扇区个数完全可以任意取）。换 相发生在每个扇区的边界处。因此，需要检测扇区边 界。在 BEMF 过零点和需要换相的位置之间，有一个 30º 偏移，必须对其进行补偿，以确保电机能够进行高 效、平滑地运行。