分析相位捕獲過程中的原理

相位捕獲帶對應(yīng)于鎖相環(huán)在相位捕獲過程中，相位誤差不超過鑒相器線性跟蹤范圍即能夠人鎖的參考頻率最大階躍值。

在誤差帶大于捕獲帶時采用電流閉環(huán)升速，當誤差帶小于捕獲帶時，進人鎖相模式。對相位捕獲帶的分析將對誤差帶的設(shè)置提供理論依據(jù)。

假設(shè)無刷直流電機處于穩(wěn)定運行狀態(tài)，霍爾轉(zhuǎn)子位置傳感器的速度反饋信號頻率為ω1，相位誤差為θerr。

假設(shè)參考頻率為ω2=ω1+Δω，則隨后的相位誤差為θe（t）=θerr+Δωt。

由于鑒相器輸出的平均值是相位誤差的鋸齒形函數(shù)，則鑒相器輸出的平均值也是時間莎的鋸齒波函數(shù)，峰值為2πkd，頻率為Δω。該信號經(jīng)低通濾波后輸出增量的峰值為kd·|GLF（Δω）｜·（2π-θerr），該值是一個正的直流信號，將使電機的轉(zhuǎn)速上升。

當霍爾轉(zhuǎn)子位置傳感器的速度反饋信號增量的峰值小于Δω時，鎖相環(huán)不會立刻人鎖。

如果適當選擇Δω，使其與速度反饋信號增量的峰值相等，則鎖相環(huán)將會在一個相位跟蹤周期內(nèi)人鎖，此時的Δω是鎖相環(huán)在相位跟蹤過程中相位誤差不超過2π的最大參考頻率階躍值。

對于大慣量無刷直流電機，快速捕獲帶可由

來確定。

通信用鎖相環(huán)的壓控振蕩器不存在慣性，而電機鎖相穩(wěn)速控制系統(tǒng)的壓控振蕩器存在一個離原點較近的極點-1/Tm使得兩者的相位捕獲帶的分析有很大差別。對于電機鎖相穩(wěn)速控制系統(tǒng)來說，機械慣性越大，相位捕獲帶越窄。