反电动势怎么产生的，反电动势的检测方法

很多朋友对反电动势怎么产生的，反电动势的检测方法不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

反电动势是怎么来的？当马达运转时，有导线通过电流。通电导线切割磁感应线会产生电动势。所以这个时候电机在运转切割磁感应线，也会产生电动势。根据右手定则判断，这个电动势的方向与施加在电机两端的电压相反，所以这里产生的电动势称为反电动势。计算方法：设线圈的面积为S，角速度为W，则E=BSw。如果知道匝数N，乘以N，即E=nBSw。

这个公式是怎么来的？你可以画一个正方形的铁架，在磁场中绕上下两边连线旋转(正方形平面是垂直的，磁场方向是水平的)，这样正方形上下两边都不切割，垂直两边都切割，每边产生的电动势是BL*1/2WL (L是边长，V=1/2WL)，电动势是BL*WL，就是BWS。这是一个特例，可以用无穷小的思想来概括，E=BSW。

影响：本来电机是有电压的，产生反电动势后，等效电压更小(两个方向相反，不会烧坏电机)。(线圈的电阻R很小，U太多产生的热量太多会烧掉。)其实是产生了反电动势。从能量守恒的角度来看，电能转化为机械能。

反电动势的检测方法一般永磁无刷DC电机由三相逆变桥驱动。根据转子位置的不同，为了产生最大的平均转矩，它在一个电角度周期内有六个换相状态。在任意时间段内，电机三相只有两相导通，每相导通时间间隔为120电角度。例如，当A相和B相持续60电角度时，C相不导电。

这种换相状态会持续60电角，从B相到C相的过程称为换相。换向时间取决于转子的位置，也可以通过判断非导通相的过零时间来确定。通过判断非导通反电动势的过零点，是最常用、最适合的无传感器控制方法。

反电动势过零点的检测方法是测量非导通相的端电压，与电机绕组的中点电压进行比较，得到反电动势过零点。但对于电枢电感较小的永磁无刷DC电机，很多情况下很难获得绕组中点电压，需要使用电阻分压和低通滤波，会导致反电动势信号衰减很大，与电机转速不成比例，信噪比过低，此外还会给过零点带来较大的相移。

与上述方法相比，虚拟中点电压法更常用。假设A相和B相导通，A相和B相的电流大小相等方向相反，C相电流为零，那么根据永磁无刷DC电机的数学模型，有：

根据上式，反电动势的过零点也可以通过比较非导通相的端电压和计算出的虚中点电压得到。这种方法实现起来非常简单方便。然而，由于无刷DC电机由特定频率的PWM斩波控制，其计算的虚拟中点电压也将随着PWM的高低电平以相同的频率在电源和地电平之间变化。这样会带来很大的共模电平和高频噪声，影响反电动势过零检测的精度。

同样，和中点比较法一样，这种方法也必须分绕组端电压和低通滤波器。

这样，在一个PWM周期中，电枢绕组的相电流必须是间歇的。当转速提高时，电枢绕组中会产生峰值最大、频率最高的反电动势。由于上述特点，一些常用的BLDC无传感器控制方法并不适用。现有的无传感器控制方法，如端电压检测法和转子位置估算法，将难以获得良好的控制效果，原因如下：

首先，无刷DC电机要求在提高电机转速的过程中要采用现有的端电压与中点电压比较的方法，并对三相绕组进行压阻电容滤波，计算出不导通反电动势的过零点，然后延迟一定时间换向。但是，这样得到的反电动势过零点会由于无刷DC电机转速的提高而导致过大的相移，从而导致检测到反电动势过零点后，实际换相点已经过去，从而造成换相误差。

此外，现有的转子位置估计方法必须在高速下测量永磁无刷DC电机中的几个物理量，然后运行复杂的算法来估计转子位置，因此即使使用高频的控制器也难以实时获得准确的位置信号。而且随着电机转速的提高，位置估计算法很难及时计算出电机转子的当前位置，没有位置传感器很难对大范围的转速进行检测。

其次，现有的无刷DC电机无传感器控制方法一般只适用于绕组相电流没有间歇状态的情况。然而，当永磁无刷DC电机的电枢电感较小时，绕组相电流在一个PWM周期内可能是间歇性的。当相电流突然从续流状态变为截止状态时，由于三相逆变桥中功率管的寄生电容与电枢绕组中电感和电阻的相互作用，在端电压处会有一个二阶阻尼振荡过程。

在振荡过程中，在没有位置传感器的情况下，将检测到的电枢绕组端电压用于换相会得到不正确的结果。

因此，对于电枢电感较小的磁悬浮飞轮用无刷DC电机，现有的无位置传感器控制方法不能取得良好的控制效果。

以上知识分享希望能够帮助到大家！