本文關(guān)鍵詞：無(wú)位置傳感器的永磁無(wú)刷直流電機(jī)運(yùn)行控制研究

  更多相關(guān)文章： 永磁無(wú)刷直流電機(jī) 反電動(dòng)勢(shì)法 Microchip 轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)

【摘要】：永磁無(wú)刷直流電機(jī)的效率高、力矩大、體積小等優(yōu)點(diǎn),再加之近幾年來(lái)高性能的微處理器和邏輯電路的實(shí)現(xiàn),使其在社會(huì)生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用中有了快速的發(fā)展。與帶位置傳感器的永磁無(wú)刷直流電機(jī)相比,無(wú)位置傳感器永磁無(wú)刷直流電機(jī)的性能和應(yīng)用范圍更進(jìn)一步的擴(kuò)大。本文對(duì)常見(jiàn)的無(wú)位置傳感器控制技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,其中對(duì)反電動(dòng)勢(shì)法進(jìn)行著重分析和研究,同時(shí)對(duì)電機(jī)的低速運(yùn)行時(shí)非換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制進(jìn)行了研究,之后,采用專門的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和功能強(qiáng)大的電機(jī)運(yùn)行控制平臺(tái)兩種方式對(duì)電機(jī)進(jìn)行分析研究。本課題的主要目的是對(duì)一種新生產(chǎn)的無(wú)位置傳感器的永磁無(wú)刷直流電機(jī)進(jìn)行控制研究,該電機(jī)將用在汽車上的助力環(huán)節(jié)和冷凝環(huán)節(jié)。結(jié)合這兩個(gè)應(yīng)用的場(chǎng)所及工作特性,因此本論文將研究重點(diǎn)放在電機(jī)的起動(dòng)環(huán)節(jié)和運(yùn)行環(huán)節(jié),以期達(dá)到快速起動(dòng)和穩(wěn)定無(wú)抖動(dòng)的正常運(yùn)行。論文首先對(duì)無(wú)位置傳感器永磁無(wú)刷直流電機(jī)的工作原理進(jìn)行了分析,建立理想條件下的數(shù)學(xué)模型,并依此為基礎(chǔ),利用MATLAB/Simulink進(jìn)行仿真分析。對(duì)于反電動(dòng)勢(shì)法,著重分析了采用模擬中性點(diǎn)的過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)法,與此同時(shí),對(duì)電機(jī)運(yùn)行時(shí)非換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)進(jìn)行抑制的相關(guān)問(wèn)題,也進(jìn)行了分析和研究。在仿真分析取得預(yù)期的結(jié)果之后,采用專業(yè)的驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行試驗(yàn),論文設(shè)計(jì)制作了控制系統(tǒng)的硬件電路對(duì)仿真分析進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn),主要對(duì)反電動(dòng)勢(shì)法在實(shí)際應(yīng)用中的具體控制效果進(jìn)行了分析。最后,論文為了更進(jìn)一步的分析反電動(dòng)勢(shì)法對(duì)電機(jī)的影響和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制的問(wèn)題,采用了Microchip生產(chǎn)的dsPIC32J204控制芯片作為軟件試驗(yàn)平臺(tái),對(duì)反電動(dòng)勢(shì)法和非換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)進(jìn)行了更進(jìn)一步的研究分析,分別在電機(jī)空載和帶負(fù)載兩種情況下,設(shè)計(jì)不同試驗(yàn)進(jìn)行研究,得出了一系列可以驗(yàn)證上文所提出的控制策略和控制目標(biāo)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和波形。試驗(yàn)采用兩種不同廠家生產(chǎn)的電機(jī),采用上述兩種試驗(yàn)方式,均達(dá)到預(yù)期目的,通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果分析可知,本文所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng),可以有效的穩(wěn)定運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】：永磁無(wú)刷直流電機(jī) 反電動(dòng)勢(shì)法 Microchip 轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM33
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的研究背景及其意義11-12
• 1.2 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的控制研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 無(wú)位置傳感器控制技術(shù)13
• 1.2.2 電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制和控制算法的研究13-14
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容與章節(jié)安排14-16
• 第2章 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的工作原理及其數(shù)學(xué)模型16-31
• 2.1 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理16-19
• 2.1.1 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)16-17
• 2.1.2 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的工作原理17-19
• 2.2 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型19-21
• 2.2.1 電壓方程19-20
• 2.2.2 電磁轉(zhuǎn)矩方程20
• 2.2.3 轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程20
• 2.2.4 反電動(dòng)勢(shì)方程20-21
• 2.3 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)行特性21-23
• 2.3.1 起動(dòng)特性22
• 2.3.2 工作特性22-23
• 2.3.3 機(jī)械特性與調(diào)速特性23
• 2.4 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的起動(dòng)策略23-25
• 2.5 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的分析25-30
• 2.5.1 電流反饋法28-29
• 2.5.2 滯環(huán)電流法29
• 2.5.3 PWM斬波法29
• 2.5.4 重疊換相法29-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第3章 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的仿真分析31-39
• 3.1 永磁無(wú)刷直流電機(jī)仿真的整體控制策略31-32
• 3.2 永磁無(wú)刷直流電機(jī)仿真建模32-36
• 3.2.1 電機(jī)本體模型32-33
• 3.2.2 起動(dòng)模型33
• 3.2.3 反電動(dòng)勢(shì)模型33-34
• 3.2.4 相電流檢測(cè)模型34
• 3.2.5 PWM信號(hào)生成模型34-35
• 3.2.6 換相邏輯順序模型35-36
• 3.3 仿真結(jié)果及其分析36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 第4章 永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)39-53
• 4.1 芯片概述39-40
• 4.2 軟件程序設(shè)計(jì)40-49
• 4.2.1 起動(dòng)序列42
• 4.2.2 控制環(huán)42
• 4.2.3 反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)42-43
• 4.2.4 擇多函數(shù)濾波器43-49
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析49-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第5章 永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)53-67
• 5.1 控制芯片概述53-60
• 5.1.1 主控制芯片TB9061AFNG53-57
• 5.1.2 主控制芯片TB9060FNG57-60
• 5.2 硬件電路設(shè)計(jì)60-61
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析61-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 總結(jié)與展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 附錄74

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 倪風(fēng)雷;朱映遠(yuǎn);顧義坤;黨進(jìn);鄒繼斌;;雙繞組無(wú)刷直流電機(jī)容錯(cuò)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2010年11期

2 楊明;李釗;胡浩;徐殿國(guó);;永磁同步伺服系統(tǒng)速度調(diào)節(jié)器抗飽和補(bǔ)償器設(shè)計(jì)[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2011年04期

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5 鄧燦,張森林;一種新的無(wú)刷直流電機(jī)起動(dòng)方法[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2002年06期

6 李自成;程善美;秦憶;;不同PWM調(diào)制方式下無(wú)刷直流電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算[J];微電機(jī);2010年03期

7 孟光偉;李槐樹(shù);熊浩;;基于SVPWM和電流調(diào)節(jié)控制的無(wú)位置傳感器BLDCM的起動(dòng)控制[J];微電機(jī);2010年04期

8 林平;韋鯤;張仲超;;新型無(wú)刷直流電機(jī)換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的抑制控制方法[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2006年03期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 孫曉霞;永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和仿真研究[D];浙江大學(xué);2006年

2 畢安寧;無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：1108226