【摘要】：無刷直流電機運行狀態(tài)穩(wěn)定、動態(tài)性能良好,被廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)領(lǐng)域中。位置傳感器是無刷直流電機的重要組成部分,它被用來檢測轉(zhuǎn)子的位置,但它的存在使得電機體積增大、故障率升高,在一定程度上限制了無刷直流電機的應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步,無位置傳感器控制技術(shù)應(yīng)運而生,與之相關(guān)的研究受到科研工作者越來越多的關(guān)注。目前,反電動勢法是無位置傳感器控制技術(shù)最常用的方法,但這種方法在電機啟動過程中存在著轉(zhuǎn)子位置檢測困難等問題。為此,本文對無位置傳感器啟動控制方法展開研究。首先,本文對無刷直流電機組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,建立起電機的數(shù)學(xué)模型。在對比多種逆變橋電路結(jié)構(gòu)后,選擇全橋式星型連接結(jié)構(gòu),并以三相六狀態(tài)兩兩導(dǎo)通的控制方式為例說明了無刷直流電機的工作原理,分析了電機穩(wěn)態(tài)運行特性。其次,本文對傳統(tǒng)的“三段式”啟動方法進(jìn)行研究,說明其存在的問題:轉(zhuǎn)子預(yù)定位時反轉(zhuǎn)、開環(huán)加速時失步、基于端電壓的反電動勢檢測法需要構(gòu)造虛擬中性點,檢測精度不高。本文對存在以上問題的傳統(tǒng)方法進(jìn)行優(yōu)化,提出了一種新的“三段式”啟動法:在初始定位階段,采用基于電感法的位置檢測法,將轉(zhuǎn)子定位精度控制在60°電角度,轉(zhuǎn)子不反轉(zhuǎn);在外同步加速階段,向定子繞組施加多組檢測電壓矢量和加速電壓矢量,轉(zhuǎn)子閉環(huán)加速運轉(zhuǎn),平穩(wěn)不失步;在自同步運轉(zhuǎn)階段,采用基于線電壓差值的反電動勢過零點檢測法,不需要構(gòu)造虛擬中性點,并選擇H_PWM-L_PWM的調(diào)制方法來避免續(xù)流電流的干擾。本文還在Matlab/Simulink平臺搭建了電機控制系統(tǒng)的仿真模型,仿真結(jié)果證明啟動控制方法有效可行。最后,本文設(shè)計了無刷直流電機控制系統(tǒng),對所提出的啟動控制方法進(jìn)行實驗驗證。系統(tǒng)硬件方面選用DSP28335芯片作為主控制器,設(shè)計了電壓轉(zhuǎn)換電路、功率逆變電路、功率驅(qū)動電路和反電動勢過零檢測電路等模塊;系統(tǒng)軟件方面以CCS6.0為集成開發(fā)平臺,編寫了電機啟動控制程序。實驗結(jié)果表明,本文提出的“三段式”啟動控制方法能夠使電機順利啟動平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM33
【圖文】：

圖 2-2 無刷直流電機結(jié)構(gòu)示意圖的轉(zhuǎn)子上嵌有永磁體材料，N 極和 S 極交矯頑力、高剩磁感應(yīng)密度的稀土材料[46]，子有以下幾種常用的磁極結(jié)構(gòu)：表貼式磁是指在鐵心表面貼上瓦片形永磁體，要是大于 120°電角度，可以產(chǎn)生方波形氣隙磁本較低，應(yīng)用比較廣泛。內(nèi)嵌式磁極是將大的磁通，因為磁通是由并聯(lián)的兩個磁極磁材料，加工方便。電機系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，電機能以準(zhǔn)確地收集到位置信息，控制器也是據(jù)

圖000、B+A落長5‘0In01o、

在上述兩個區(qū)域的重合部分，即圖 3-8 c)中的 60°~120°陰影范圍內(nèi)。同理找到最大的兩個電流值為 i2、i3時，轉(zhuǎn)子的 N 極就在圖 3-8 d)中的 60°~圍內(nèi)，轉(zhuǎn)子定位判斷情況如表 3-2 所示。因此，在對寄存器中存儲的六值進(jìn)行排序后，可以根據(jù)得到的兩個最大電流值來判斷轉(zhuǎn)子的位置。a) i1為最大電流值 b) i2為最大電流值

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本文編號：2803809