三相无刷直流电机驱动-STC8H-STC32G-无HALL 改进启动算法，启动可靠

梁***

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6 天前 上传

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本程序试验使用STC32G12K128-LQFP48来驱动无传感器无刷三相直流电机。

本程序试验使用STC8H1K28-LQFP32来驱动无传感器无刷三相直流电机。

之前版本，本意为了简单，所以启动很简单，但由于使用完全开环启动，适应性差。

这个版本修改启动算法，参考了一下论坛网友bhx的启动算法，一些变量定义都意一样的，在此特别感谢bhx！
其程序参考帖子如下：

分享一个低成本STC8H1K08无刷小电调
https://www.stcaimcu.com/thread-17391-1-1.html
(出处: 国芯技术交流网站)

实测启动比较容易成功。启动时检测反电动势正常后再切换到闭环。
不同的电机其特性可能差别很大，如果启动不顺畅，则调整跟电机特性相关的一些宏参数以适应您的电机。
例子提供2个电机的参数，一个是四轴飞行器2212电机（高转速），一个是家用直流风扇电机（低转速），以供参考。
我测试我手上大部分电机都可以，低速的用风扇电机的参数，高速的用2212的参数。
风扇电机由于带16寸的扇叶，惯性很大，所以要慢速启动。而2212带的是大疆的9450桨，惯性小，所以启动快。
P0.3接的电位器用于设定转速, 顺时针旋转电位器电机加速.
电位器ADC读数转换成0~1023，对应设定0~1023/1024，

关于电机转速：
很多人都问电机能转多快，其实程序只关心能换相多快，即电角度转速，电机实际转速跟磁极数有关。
本程序最快换相速度为12KHz，最小换相周期大约80us，对应电角度转速（换相转速）为 12KHz/6 *60=12万转。
实际电机转速跟磁极数N有关，电机转速 = 换相转速 / N/2，N/2也称磁极对数。
四轴飞行器的电机容易看出磁极数，数一下转子上的钕铁硼磁铁数就OK，比如2212电机是12N14P，即12槽14极，12个线圈，14个磁极。
对于2212电机，最高转速为 120000/14/2=17143转。
对于电吹风/吸尘器这类电机，需要很高的转速，只有2个磁极，最高转速就是12万转。



视频1：驱动2212电机，带大疆精灵2原装9450桨：



视频2：家用直流风扇电机，带直径40cm扇叶：


STC8H1K28-LQFP32，小功率-中功率-大功率电路，程序相同：
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2025-6-6 23:04 上传

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WH***

能不能出个有HALL的？

EET-***

梁***

WH*** 发表于 2025-5-15 08:46
能不能出个有HALL的？

早就有了：
BLDC, 三相无刷直流电机驱动-STC32G-无HALL 或 带HALL，例子打板测试已OK
https://www.stcaimcu.com/thread-7291-1-1.html
(出处: 国芯技术交流网站)

WH***

梁*** 发表于 2025-5-15 09:36
早就有了：
BLDC, 三相无刷直流电机驱动-STC32G-无HALL 或 带HALL，例子打板测试已OK
https://www.stcaim ...

哦哦，好的，感谢，去拜读一下

AI-32***

帮客户提问：此方案启动没有用到高频注入法，这样有负载的情况，是否会启动不顺畅？

梁***

AI-32*** 发表于 2025-5-15 10:07
帮客户提问：此方案启动没有用到高频注入法，这样有负载的情况，是否会启动不顺畅？ ...

我测试都是带的螺旋桨或风扇或水泵，无传感器的电机都是这类负载，低速力矩小，启动正常，负载最重的是家用风扇扇叶，惯性大，都可以启动。
通常市售的电调基本都是方波不带高频注入的，因为那样电路复杂、软件更复杂，对MCU的算力要求高。下面是高频注入法的一点相关知识：


高频注入法启动实现步骤：
对齐阶段：强制给某一相通电，将转子拉到已知位置。
高频注入：注入高频电压信号（如正弦波1K~10KHz）。
信号解调：通过带通滤波提取高频电流响应，计算位置误差。
位置跟踪：使用锁相环（PLL）或观测器跟踪转子位置。
启动换相：根据估算位置启动六步换相，逐步加速至可检测BEMF的速度。

以上要求，处理起来比较复杂，计算也多。

AI-32***

感谢梁工专业解答

月亮***

梁工威武

旧巷***

希望早日看到用stc做的FOC控制方案