無刷直流電機（BLDCM）具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、可靠性好等優(yōu)點,在工業(yè)和商業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。無刷直流電機常采用方波控制方式,但是該方式存在轉(zhuǎn)矩脈動大,運行噪聲大的不足。對于采用分?jǐn)?shù)槽繞組結(jié)構(gòu)而使得反電勢呈現(xiàn)正弦波的無刷直流電機,可利用矢量控制進行控制,提高系統(tǒng)性能。對此,本文研究無刷直流電機無傳感器矢量控制方式,主要研究內(nèi)容如下:（1）根據(jù)對矢量控制和無刷直流電機的分析,建立了矢量控制條件下的無刷直流電機數(shù)學(xué)模型,以及對常見的幾種控制策略分析比較,結(jié)合實際情況,選擇di=0的矢量控制策略。（2）對無刷直流電機零/低速條件下的初始位置檢測方法和起動方法進行了分析研究。分析比較了預(yù)定位法、等寬電壓脈沖注入法和脈振高頻注入法的優(yōu)缺點,結(jié)合實際控制系統(tǒng)要求,選擇等寬電壓脈沖注入法作為轉(zhuǎn)子的初始檢測方法。同時對I-F單電流環(huán)的起動方法進行了詳細的原理分析,并在物理實驗平臺中進行了驗證。（3）在對滑模觀測器的原理和抖振問題出現(xiàn)的原因研究的基礎(chǔ)上,對傳統(tǒng)滑模觀測器進行了改進。新方案采用改進sigmoid函數(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的開關(guān)函數(shù),并由鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)提取轉(zhuǎn)子位置和速度信息,并與傳統(tǒng)的滑模觀測器進行了M... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

BLDCM基本矢量控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

（a）表貼式 （b）內(nèi)插式 （c）內(nèi)埋式2）轉(zhuǎn)子位置和速度檢測常用的位置傳感器有霍爾開關(guān)位置傳感器、光電編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器等�；魻栃�(yīng)置傳感器具有精度低，體積小、價格低、易于安裝的特點，廣泛應(yīng)用于對控制要求較低成本要求低的民用場合。光電編碼器的估計精度較高，相應(yīng)的價格也高，無需復(fù)雜的電設(shè)計，多用在伺服系統(tǒng)、機器人驅(qū)動控制等對位置要求準(zhǔn)確，控制性能要求較高的工業(yè)域。旋轉(zhuǎn)變壓器屬于一種精密角度、速度、位置檢測的電磁式裝置，其體積大、成本高精度高、需要額外的高頻激磁電源和解碼電路，多應(yīng)用于環(huán)境惡劣的工作場合。在無位置傳感器的矢量控制中，關(guān)鍵問題是如何根據(jù)電機的電壓、電流、電機參數(shù)電機本身的飽和性凸極效應(yīng)等估算出電機在靜止和運行狀態(tài)下的位置和速度信息。目前位置傳感器矢量控制位置估算方法，依據(jù)電機運行速度范圍主要分為兩類：利用電機的構(gòu)凸極效應(yīng)，主要有高頻旋轉(zhuǎn)電壓法、高頻脈振注入法等，該類方法可適用于速度變化圍較大場合，并且在較低速狀態(tài)下能夠獲得較好的控制性能，但存在高頻噪聲的問題，適用于內(nèi)埋式電機，該方法對控制器的要求較高，實現(xiàn)起來比較復(fù)雜；從電機反電動勢圖 1. 2 無刷直流電機永磁體安裝結(jié)構(gòu)示意圖

BLDCM 在矢量控制條件下的數(shù)學(xué)模型以及矢及低速狀態(tài)下實現(xiàn)電機可靠起動的 I-F 起動方系統(tǒng)。在仿真實驗中重點分析對比了傳統(tǒng)滑�，F(xiàn)象、轉(zhuǎn)子位置和速度的估計方面的問題，并學(xué)模型及矢量控制原理轉(zhuǎn)坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型弦波的無刷直流電機中，定子和轉(zhuǎn)子之間電磁合分析較難實現(xiàn)。為對 BLDCM 控制分析，需和渦流影響，視電機磁路是線性的，轉(zhuǎn)子和永，采用星形結(jié)構(gòu)，各繞組軸線在空間上互差 12弦規(guī)律變化，定子電流在氣隙中只產(chǎn)生正弦分

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]寬轉(zhuǎn)速范圍永磁同步電機的無位置傳感器控制[D]. 趙承亮.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]基于FPGA的兩相步進電機細分驅(qū)動器設(shè)計[D]. 任勇.杭州電子科技大學(xué) 2011
[4]風(fēng)機用外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機及其驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 徐長纓.山東大學(xué) 2007



本文編號：3479467