無位置傳感器無刷直流電機(jī)已逐漸應(yīng)用于航空航天、電動汽車、智能機(jī)器人等領(lǐng)域,但其在啟動過程中存在轉(zhuǎn)子初始位置定位不精準(zhǔn)、轉(zhuǎn)子在加速期間換相誤差大等問題,這些問題將導(dǎo)致電機(jī)帶負(fù)載啟動不穩(wěn)定、抖動、反轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。因此,研究一種可靠性高、抗干擾性強(qiáng)的啟動方法具有一定的理論研究與實(shí)踐應(yīng)用價值。論文的主要工作如下:首先,分析了傳統(tǒng)三段式啟動法、升頻升壓同步啟動法、脈沖注入啟動法等幾種比較成熟的啟動方法。發(fā)現(xiàn)這些啟動方法在加速階段軍均為開環(huán)結(jié)構(gòu),在啟動過程中難以保證電機(jī)準(zhǔn)確獲取轉(zhuǎn)子實(shí)時位置,造成電機(jī)抗負(fù)載干擾能力較低或?qū)е码姍C(jī)運(yùn)行不平穩(wěn)等問題。其次,針對以上問題,本文提出了一種基于IVMS（磁飽和引起的感應(yīng)電壓）的復(fù)合型啟動方法。此方法主要包括以下三個階段:（1）脈沖注入確定轉(zhuǎn)子初始位置階段;（2）將檢測到的IVMS與閾值電壓Vsh進(jìn)行比較確定換向點(diǎn)的閉環(huán)加速階段;（3）切換到檢測懸空相反電勢過零點(diǎn)信號的自同步運(yùn)行階段。在初始位置確定階段,向電機(jī)定子繞組先注入一組正反兩個方向的開關(guān)電壓矢量,通過比較其響應(yīng)電流將轉(zhuǎn)子位置確定在180°電度角范圍內(nèi),再施加屬于該180°電角度范圍內(nèi)的另外兩個開關(guān)電壓矢量,... 

【文章來源】：中南林業(yè)科技大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?１無刷直流電機(jī)的基本組成框圖??

?基于ＩＶＭＳ的無位置傳感器無刷直流電機(jī)的啟動方法研宄??圖２．２?Ｕ）為表貼式磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：表貼式又稱瓦形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在ＢＬＤＣＭ中??應(yīng)用的比較廣泛，因?yàn)樵摲N結(jié)構(gòu)能夠讓永磁體轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到最??高，且其成本較低。圖２．２（ｂ）為嵌入式磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：嵌入式磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)又??稱為矩形磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，可以產(chǎn)生較大的電磁通量，適用于高電磁通量和高負(fù)荷??的場合。圖２．２?（ｃ）為環(huán)形磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：環(huán)形磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)又被稱為圓筒形磁??極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，這種永磁體轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)據(jù)圖可知，它是在其表面貼上永磁材料，因??此結(jié)構(gòu)和工藝最為簡單，但其相較與前面兩種可能在成本上沒有優(yōu)勢。在選擇電??機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)時，可根據(jù)自己需求選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)［２８］＿［３２］。??＾??（ａ）表貼式磁極轉(zhuǎn)子?（ｂ）嵌入式磁極轉(zhuǎn)子?（ｃ）環(huán)形磁極轉(zhuǎn)子??（ａ）?Ｓｕｒｆａｃｅ?ｍｏｕｎｔ?ｐｏｌｅ?ｒｏｔｏｒ?（ｂ）Ｅｍｂｅｄｄｅｄ?ｐｏｌｅ?ｒｏｔｏｒ?（ｃ）Ｔｏｒｏｉｄａｌ?ｐｏｌｅ?ｒｏｔｏｒ??圖２．?２無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．２．２?Ｒｏｔｏｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ?ＤＣ?ｍｏｔｏｒ??２．１．２?ＢＬＤＣＭ位置傳感器??永磁電機(jī)的驅(qū)動需要根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置信息來執(zhí)行電機(jī)的換相電流的控制。??對于永磁交流電機(jī)，需要時刻提供轉(zhuǎn)子的位置信息，因此一般使用具有高分辨率??的位置傳感器

?基于ＩＶＭＳ的無位置傳感器無刷直流電機(jī)的啟動方法研宄??圖２．２?Ｕ）為表貼式磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：表貼式又稱瓦形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在ＢＬＤＣＭ中??應(yīng)用的比較廣泛，因?yàn)樵摲N結(jié)構(gòu)能夠讓永磁體轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到最??高，且其成本較低。圖２．２（ｂ）為嵌入式磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：嵌入式磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)又??稱為矩形磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，可以產(chǎn)生較大的電磁通量，適用于高電磁通量和高負(fù)荷??的場合。圖２．２?（ｃ）為環(huán)形磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：環(huán)形磁極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)又被稱為圓筒形磁??極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，這種永磁體轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)據(jù)圖可知，它是在其表面貼上永磁材料，因??此結(jié)構(gòu)和工藝最為簡單，但其相較與前面兩種可能在成本上沒有優(yōu)勢。在選擇電??機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)時，可根據(jù)自己需求選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)［２８］＿［３２］。??＾??（ａ）表貼式磁極轉(zhuǎn)子?（ｂ）嵌入式磁極轉(zhuǎn)子?（ｃ）環(huán)形磁極轉(zhuǎn)子??（ａ）?Ｓｕｒｆａｃｅ?ｍｏｕｎｔ?ｐｏｌｅ?ｒｏｔｏｒ?（ｂ）Ｅｍｂｅｄｄｅｄ?ｐｏｌｅ?ｒｏｔｏｒ?（ｃ）Ｔｏｒｏｉｄａｌ?ｐｏｌｅ?ｒｏｔｏｒ??圖２．?２無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．２．２?Ｒｏｔｏｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ?ＤＣ?ｍｏｔｏｒ??２．１．２?ＢＬＤＣＭ位置傳感器??永磁電機(jī)的驅(qū)動需要根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置信息來執(zhí)行電機(jī)的換相電流的控制。??對于永磁交流電機(jī)，需要時刻提供轉(zhuǎn)子的位置信息，因此一般使用具有高分辨率??的位置傳感器

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種新型的無刷直流電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)[J]. 胡國祥,崔小強(qiáng),劉佳佳.  變頻器世界. 2019(01)
[2]基于模糊自適應(yīng)PI的無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)研究[J]. 王正家,何博,李濤,李明,何濤.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(01)
[3]無感無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 趙熠,黃海波,盧軍,簡煒,江學(xué)煥,張金亮.  微電機(jī). 2018(12)
[4]電動汽車用多相電機(jī)電流控制策略比較[J]. 孔武斌,于文娟,王征宇,肖業(yè),杜帥.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2019(01)
[5]無刷直流電動機(jī)無位置傳感器閉環(huán)控制研究[J]. 張勁恒,楊揚(yáng).  微特電機(jī). 2018(08)
[6]一種基于平均轉(zhuǎn)矩控制的無刷直流電機(jī)無位置傳感器方法[J]. 孫小麗,鄧智泉,王騁.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(13)
[7]永磁無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的研究[J]. 王元月.  煤礦機(jī)械. 2018(03)
[8]基于Buck變換器的無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制[J]. 周闖,秦國輝,王玉鵬,劉偉,羅向東.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(12)
[9]低速永磁無刷直流電機(jī)及其控制探析[J]. 張曉宇,陳志南.  山東工業(yè)技術(shù). 2017(10)
[10]Z源逆變器驅(qū)動的無位置傳感器無刷直流電機(jī)反電勢過零點(diǎn)檢測方法[J]. 李新旻,夏長亮,陳煒,谷鑫,史婷娜.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(17)

碩士論文
[1]基于FPGA的直流無刷電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 葛佳航.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[2]高轉(zhuǎn)速無刷直流電機(jī)的無位置傳感器控制技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 周堯.武漢工程大學(xué) 2015



本文編號：3270489