無刷直流電動機以其優異的調速性能及力矩和制動的可控性，在電動執行器中得到了廣泛的應用。為了防止工程應用中執行器常因電機堵轉而損壞控制器和電機，與普通執行器只能在硬件上被動檢測力矩是否超限不同，文章采用霍爾電流傳感器實時檢測相電流，經電流滯環控制，主動限制輸出力矩大小，實現在不同負載下的力矩保護。建立了無刷直流電動機控制模型，仿真驗證了方案的可行性，同時基于STM32設計了無刷直流電動機驅動控制器，通過實驗驗證了力矩保護控制性能。

　　引言

　　在工業閥門驅動控制中，傳統的電動執行器采用交流電機來驅動，調速性能較差。隨著現代電子控制技術和電機控制理論的發展，無刷直流電動機(以下簡稱BLDCM)以其體積小、重量輕、效率高和控制精度高等優點，在執行器控制領域得到廣泛應用。電動執行器應用領域的環境往往比較惡劣，很容易產生堵轉，由于電機堵轉電流很大，長時間的堵轉則會燒壞執行器的控制器和電機，因此如何防止堵轉是智能電動執行器控制的關鍵問題。

　　部分執行器通過電流硬件保護電路檢測電機堵轉來保護控制器和電機，雖然能在一定程度上解決堵轉問題，但卻不能適應不同的負載環境。為了解決這一問題，本文實際制作了采用霍爾電流傳感器實時檢測相電流的BLDCM驅動控制板，設計了電流滯環控制算法精確控制電流。BLDCM的相電流和輸出力矩成線性關系，設定電流限幅值即可設定輸出力矩幅值，從而實現執行器的力矩保護功能。

　　針對不同的應用環境，安裝時只需通過智能電動執行器配套的手操器設定好力矩門限值。執行器在運行時，實時檢測相電流，一旦超限則自動限制輸出力矩，若長時間超過用戶預設定門限值，控制器直接停止BLDCM，以保護閥門和執行器的安全。

　　本文針對智能電動執行器工程應用中遇到閥門堵轉問題，采用雙閉環控制策略，通過Simulink仿真驗證了方案的可行性。提出了完整的硬件設計方案，并編程實現了BLDCM的電流環和轉速環雙環控制策略，經過實驗驗證了該方案的轉速和電流控制的優良特性，主動限制輸出力矩大小，成功解決了堵轉導致驅動控制器和電機損壞問題。