单电机 BLDC demo
文档编号：AN0007
序号 |
版本 |
修改日期 |
修改说明 |
1 |
1.0 |
2025/05/22 |
初始发布 |
功能简介
本 Demo 基于以下硬件实现单电机 BLDC 六步换向控制：
控制板：ETEB-6002PV-V1
驱动板：正点原子 ATK-PD6010B
电机：42JSF630AS-1000（额定转速 3000RPM）
核心功能：
支持有感（霍尔传感器）和无感（反电动势检测）两种方式
通过六步换相算法实现电机平滑旋转
按键调节转速（-3000~3000RPM）
上位机实时监控与 PID 参数调整
BLDC六步换向原理概述
BLDC 通过电子换相替代传统电刷，定子三相绕组（U、V、W）按六步顺序通电，产生旋转磁场驱动永磁转子。每步导通两相，形成 6 个磁场方向，对应 60° 电角度。
电角度（°）
导通相
磁场方向（°）
0
U+ → V-
0
60
U+ → W-
60
120
V+ → W-
120
180
V+ → U-
180
240
W+ → U-
240
300
W+ → V-
300
此表仅做示例参考，并非实际情况。
有感方式： 通过霍尔传感器直接检测转子位置，精度高，启动平稳
无感方式： 通过检测反电动势过零点推算转子位置，成本低但启动需单独控制
准备工作
资料下载
文章末尾有相关资料下载链接，请根据实际需求下载相应资料。
资料下载完成后，请先查看原理图及用户手册，了解硬件连接方式。
硬件连接
连接电机与驱动板
根据电机标签信息将电机 U、V、W三相 依次连接到驱动板的 U、V、W三相。
连接霍尔传感器（仅有感模式需要）
将霍尔传感器引脚接口依次连接到驱动板的霍尔引脚接口（42JSF630AS-1000直接使用卡扣连接即可）。
备注
42JSF630AS-1000电机霍尔供电选择5V，使用霍尔接口旁的JP2跳线帽进行选择。
驱动板与控制板连接
使用排线将驱动板与控制板连接，ETEB-6002PV-V1 与 ATK-PD6010B 接口定义兼容，直接连接即可。
连接电源
直流电源->驱动板电源接口，参数设置：24V/5A。
软件调试
基本功能测试
根据控制模式选择跳线：
有感模式：J3 连接 HALL 与 H&Z
无感模式：J3 连接 ZERO 与 H&Z
编译并下载
按 KEY1/KEY2 调节转速：
KEY1：减速（负值为顺时针）
KEY2：加速（正值为逆时针）
备注
42JSF630AS-1000 电机额定转速为3000RPM, 所以代码中速度范围限制为-3000~3000。
上位机调试
打开正点原子PID调试助手
选择串口并打开，波特率选择115200，勾选通道1和通道2。
数据信息查看
通道1为实际速度(RMP)，通道2为目标速度(RMP)，使用按键进行速度调节，波形会产生相应变化。
用户可自行根据波形情况调节PID参数。
点击图标信息，可以查看母线电压、速度、电流等信息。
PID参数调节
点击参数调整，选择PID1,可对速度环PID参数进行调节。
根据观察波形，调节PID参数，使电机运行更加平稳。
备注
无感六步换向工程中使用的位置式PID，有感6步换向工程中使用的增量式PID。参数调节是请根据实际代码实现进行调整。
启停控制
可使用上位机上的快捷命令按钮，对电机进行启停控制。
故障排查
电机不转
检查电源：电压是否为 24V，电流是否正常。
确认 J3 跳线选择与控制模式一致。
若使用霍尔，霍尔电源是否正确选择。
检查驱动板是否正常工作。
小技巧
可使用无感6步换向工程，并在 control.h 中修改 DRIVE_MODE 宏，切换为开环控制，再进行尝试。
电机转动方向不对
不论速度为正值还是负值，电机都只朝一个方向旋转，这种情况通常是出现在无感6步换向时，J3错误的选择了霍尔检测，而没有选择过零检测。
电机启动时旋转卡顿
通常是使用无感六步换向时，启动时使用的是开环控制，若换向初始延迟时间过大，则电机启动时会出现卡顿现象。
可在 zero_ctr.h 中修改 INITIAL_COMM_DELAY 来进行调整。
旋转过程中电机抖动
通过上位机观察波形，检查是否为PID参数不合理导致，可尝试调整PID参数。
可先开环控制，观察是否依然存在抖动现象，若依然存在，则可能是电机本身问题。
资料下载
- 相关资料链接：
-
也可直接到正点原子官网下载: 驱动板&电机硬件
- demo工程链接：