家務(wù)中，吸塵器和掃地機(jī)成為每個(gè)家庭主婦理想的助手。

傳統(tǒng)吸塵器采用有刷電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單，配件多，但散熱效果差，電機(jī)內(nèi)部熱量未能被高速氣流帶走，導(dǎo)致溫升升高，可能引發(fā)漆包線絕緣失效、永磁體不可逆退磁，整個(gè)電機(jī)性能下降等問題。

近年來，直流無刷電機(jī)因其良好的線性調(diào)速特性、高效率和動(dòng)態(tài)特性大力普及，一直是調(diào)速控制的首選。盡管受到其他電動(dòng)機(jī)如交流變頻電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電機(jī)的挑戰(zhàn)，但直流電動(dòng)機(jī)仍然是調(diào)速控制中的最佳選擇，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活。為提升性能，一些吸塵器廠家紛紛引進(jìn)直流無刷電機(jī)作為關(guān)鍵部件。

手持吸塵器電機(jī)要求小巧輕便、高轉(zhuǎn)速、低噪音。為了實(shí)現(xiàn)小型輕量化同時(shí)滿足更強(qiáng)吸力，通常需要提高轉(zhuǎn)速。直流無刷馬達(dá)的最大優(yōu)勢(shì)在于其高效能轉(zhuǎn)換比，但前提是必須通過良好的驅(qū)動(dòng)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)馬達(dá)的精確控制。無刷馬達(dá)的轉(zhuǎn)換率可高達(dá)70%。若驅(qū)動(dòng)算法控制不善，將導(dǎo)致吸塵器性能下降，這在一些轉(zhuǎn)速很快、但吸塵效果不佳的吸塵器中可能出現(xiàn)。這并非結(jié)構(gòu)問題，而是由于吸塵器馬達(dá)調(diào)試未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致馬達(dá)能效轉(zhuǎn)換較低。因此，優(yōu)秀的無刷馬達(dá)驅(qū)動(dòng)算法對(duì)產(chǎn)品性能至關(guān)重要。

那么吸塵器的算法到底采用無刷馬達(dá)的方波算法還是FOC算法呢？目前，最為出色的算法大多采用FOC算法。

電機(jī)控制算法簡介

1）無感方案框圖：

基于華天微KY32MT028的單電阻無感FOC觀測器方案采用成熟的全維SMO+PLL方案，算法響應(yīng)速度快，實(shí)時(shí)跟蹤精度高，參數(shù)配置簡單，可直接閉環(huán)啟動(dòng)：

2）單電阻硬件移相：

為節(jié)約成本及占用更小的PCB布局面積，電機(jī)的電流采樣通過單電阻實(shí)現(xiàn)，但轉(zhuǎn)子在某些位置會(huì)使得單電阻采樣進(jìn)入非觀測區(qū)，此時(shí)，KY32MT028內(nèi)置的硬件飽和移相功能會(huì)自動(dòng)調(diào)整PWM波形進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電流采樣重構(gòu)：

3）弱磁策略：

吸塵器在實(shí)際工況中，往往會(huì)被部分異物堵住進(jìn)風(fēng)口或?yàn)V網(wǎng)，此時(shí)為保證吸塵器的吸力足夠，通常需要通過弱磁手段提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速，保證恒功率控制的要求：

4）KY32MT028方案靜止啟動(dòng)波形：