隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們節(jié)能意識的提高,綠色環(huán)保的家電受到了人們極大的歡迎。滾筒洗衣機作為日常的清潔工具,不僅節(jié)能節(jié)電,而且低碳環(huán)保。滾筒洗衣機的運轉(zhuǎn)主要依靠控制系統(tǒng)的運行,其控制系統(tǒng)的優(yōu)劣直接決定了滾筒洗衣機整體性能的好壞。直流無刷電機控制系統(tǒng)能夠滿足滾筒洗衣機高能效、低噪音的需求,以其具有的簡單的結(jié)構(gòu)、較長的壽命和速度調(diào)節(jié)性能好等優(yōu)點,在滾筒洗衣機中被廣泛使用。論文對直流無刷電機的結(jié)構(gòu)組成以及運行原理進行了介紹,并構(gòu)建了直流無刷電機的數(shù)學(xué)模型,給出了數(shù)學(xué)方程。詳細介紹了矢量控制的原理,通過對不同矢量控制策略比較,采用矢量控制對電機定子電流進行解耦,使用Clark變換和Park變換進行了坐標系的轉(zhuǎn)換。分析了空間矢量脈寬調(diào)制控制（SVPWM）的原理和實現(xiàn)方法,通過SVPWM算法,生成高精度的PWM波,為控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)。論文基于ST公司的STM32芯片完成了應(yīng)用于滾筒洗衣機的直流無刷電機控制器的硬件設(shè)計,實現(xiàn)了以VIPER12A芯片和TPS54331芯片為核心的系統(tǒng)開關(guān)電源設(shè)計,解決了電機控制電路對STM32核心電路的干擾問題。硬件設(shè)計電路主要包括STM32外圍接口、IPM... 

【文章來源】：濟南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

空間電壓矢量扇區(qū)圖

濟南大學(xué)碩士學(xué)位論文21圖3.5空間電壓矢量扇區(qū)圖refU為期望的電壓矢量，在得到了所在扇區(qū)的位置之后，需要對refU進行合成，然后計算其他矢量的作用時間。下面以第一扇區(qū)為例，輸出電壓坐標合成圖如下圖3.6所示。圖3.6第一扇區(qū)輸出電壓的坐標合成圖refU的合成公式為：64ref3sin3cos320132sincosTUTUTUTUUSddS(3.13)經(jīng)過整理后得：

直流無刷電機控制器設(shè)計及在滾筒洗衣機中的應(yīng)用26芯片型號較多、使用功耗較孝研究成本較小等優(yōu)點，滿足家電、工業(yè)、醫(yī)療等場所的應(yīng)用需求[38]。本系統(tǒng)的控制芯片采用STM32F103RBT6芯片，該芯片擁有豐富的IO端口，適合用于電機控制。該芯片擁有64腳、128KB程序存儲容量，較多的外設(shè)資源，如高精度的ADC模塊以及可以輸出PWM波形的定時器等資源[39]，主頻最高可倍頻至72MHz，滿足本系統(tǒng)的設(shè)計要求。STM32控制電路是STM32最小系統(tǒng)的設(shè)計，目的是確�？刂菩酒＿\行。STM32芯片的供電電壓是DC3.3V，其接口電路功能主要有時鐘電路設(shè)計、電源電路設(shè)計、JTAG電路設(shè)計等，STM32外圍接口電路如下圖4.2所示。圖4.2STM32外圍接口電路4.1.2IPM驅(qū)動電路由于STM32芯片輸出的六路PWM信號電流太小，不能直接用于驅(qū)動大功率開關(guān)器件，因此信號需要通過功率電路進行放大，放大之后的信號才可以驅(qū)動大功率電機。本系統(tǒng)的驅(qū)動電路采用的是IR公司IRAM136-1061A2驅(qū)動模塊，IRAM136-1061A2是一種智能功率模塊，集成度高，保護多，內(nèi)部集成了六塊高功率低功耗的IGBT，且額定電流10A，額定電壓可達到600V[40,41]。該模塊將三相逆變器、保護電路和驅(qū)動電路整合在一塊芯片上，其工作頻率最大為20KHz，帶有門極驅(qū)動、六路PWM輸出，并有溫度較高、電壓較孝電流較大以及故障保護功能。在工業(yè)應(yīng)用中主要應(yīng)用于對電機的控制，如滾筒洗衣機、風(fēng)扇、電車等驅(qū)動控制。IRAM136-1061A2結(jié)構(gòu)圖如下圖4.3所示�？梢钥吹饺嗄孀兤骱蜄艠O驅(qū)動芯片整

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于STM32的無刷直流電機控制系統(tǒng)[J]. 童宏偉,張莉萍,申景雙,解大,陳宇晨.  傳感器與微系統(tǒng). 2019(07)
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[4]基于FOC SDK的無刷直流電機無傳感器系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王炳雅.  科技與創(chuàng)新. 2018(18)
[5]滾筒洗衣機高洗凈性能的開發(fā)[J]. 林一斌,陳英,樓武雷,呂鋼,閔敏.  家電科技. 2018(09)
[6]基于STM32的無刷直流電機SVPWM驅(qū)動電路設(shè)計[J]. 羅浩文,劉鑫,張欣,邢志方,韓建.  電子世界. 2018(11)
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[9]無刷直流電機模糊PID控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真[J]. 張國棟,祁瑞敏.  煤礦機械. 2018(01)
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碩士論文
[1]基于STM32的有感無刷直流電機正弦波控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 肖一鳴.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[2]滾筒洗衣機用直流無刷電機控制系統(tǒng)的研究[D]. 王付兵.安徽理工大學(xué) 2017
[3]基于無刷直流電機的礦用蓄電池機車調(diào)速系統(tǒng)研究[D]. 程軍輝.安徽理工大學(xué) 2016
[4]基于STM32的無刷直流電機控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 趙偉.南京信息工程大學(xué) 2016
[5]家用洗衣機直驅(qū)三相永磁同步電機的研究[D]. 劉超.沈陽工業(yè)大學(xué) 2013
[6]洗衣機用新型直流無刷電機控制系統(tǒng)的研究[D]. 黃騰云.上海交通大學(xué) 2013



本文編號：2986434