空心杯直流无刷电机可以FOC控制吗

Question

买了一块移植simpleFOC的学习板（MCU+驱动电路），代码开源，我能用这套板子驱动各种12~15V的云台BLDC电机极对数7，以及24V的BLDC电机极对数2，电机参数如下，

后来购买了鸣志的12V空心杯无刷直流电机，极对数1，参数如下，

我代码中将电源电压改成12V，极对数改成1，其他不变，原本能驱动12V航模电机开环旋转的代码不能驱动12V的空心杯BLDC（能动，但是给100rad/s的速度只能缓慢旋转，转动不正常，且噪音巨大，而且电机转动时，编码器读数全是乱码），一开始以为是相间电感的大小不合适，但是后来发现24V的相间电感比12V空心杯无刷更大，但是可以驱动。本人之前只做过 一种型号的BLDC软件编写，没有涉及BLDC硬件驱动板的设计经验。询问客服也只是说空心杯无刷的驱动很难做，建议我购买他们家的驱动，去淘宝上其他店问询，也基本都是销售客服，没什么有用的信息，甚至还有说空心杯无刷电机和普通无刷电机控制方式不一样的，但是本人觉得只要是无刷电机，内部结构的本质应该都是可以通过改变定子线圈交变电流的频率和波形从而改变磁场使电机转动才对，即应该都是可以用FOC的方法控制的。我目前用的是simpleFOC移植的STM32版本，手上学习板的店主甚至说simpleFOC 不适合极对数为1的电机，建议我购买odrive,说实话我也是不认可的，虽然我入门使用的他们的家的板子，但是我觉得极对数的主要作用是换算电角度，具体是机械角度✖2或者✖1，我觉得对于程序来说没区别。在这里虚心请教各位几个问题：
1、空心杯无刷直流电机和普通的无刷直流电机有啥根本区别，网上看了很多资料，觉得都没说到点子上
2、空心杯无刷电子可以使用FOC控制吗（软件控制方面）
3、空心杯无刷直流电机的驱动和普通无刷直流电机的驱动板在硬件设计上有什么不同吗，我目前关注的也就是电压和电流
4、如果可以用FOC控制空心杯无刷电机，对于单片机给mos电路的三相PWM频率是否有特殊要求，我的代码如下，给了25KHZ:

Answer 1

该回答引用ChatGPT，望对题主有所帮助/启发；若有帮助，还望采纳。

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首先，关于空心杯无刷直流电机的问题：

1. 空心杯无刷直流电机和普通无刷直流电机的根本区别：

   • 空心杯无刷直流电机通常是一种特殊设计，其转子中心是空心的，这种设计可使空心杯电机在一定程度上减轻重量，提高动态性能。在控制层面上，基本的电机控制原理仍然相同，但由于结构上的差异，可能需要调整参数或者采用不同的控制策略。

2. 空心杯无刷电机可以使用FOC控制吗：

   • 空心杯无刷电机理论上是可以使用FOC（磁场定向控制）进行控制的。FOC主要通过调整电流的相位和幅值，使电机在特定的磁场方向上运行。在软件控制方面，你提到的simpleFOC理论上也可以用于这种类型的电机。但需要注意的是，由于空心杯电机的特殊结构，可能需要更精细的调整和特殊的参数设置。

3. 空心杯无刷直流电机的驱动和普通无刷直流电机的驱动板在硬件设计上有什么不同：

   • 在硬件设计上，空心杯无刷电机和普通无刷电机的主要区别可能在于机械结构和电机参数上。驱动板需要考虑电机的额定电压、电流、电机内阻等参数，以及空心杯电机特殊的结构。此外，由于电机的特殊设计，可能需要更高级的控制算法来确保最佳性能。

4. 关于FOC控制时的PWM频率：

   • 一般而言，FOC控制下，PWM频率对电机性能有一定的影响。通常，较高的PWM频率能提供更平滑的电机运行，减小谐波，但也会增加计算和控制的负担。25KHz在一般应用中是合理的选择，但在某些情况下可能需要进行调整。在FOC控制下，通常要考虑磁场定向的精度，因此PWM频率的选择可能会受到一些限制。

最终，由于空心杯无刷电机相对较新，可能涉及到的问题和解决方案可能没有普及的无刷电机那么成熟。因此，可能需要更多的实验和调试来找到最佳的控制策略和硬件设计。如果可能，建议尽量获取空心杯电机的详细技术规格和数据手册，并参考相关的研究文献。