發(fā)布時(shí)間：2017-11-03 06:15

  本文關(guān)鍵詞：一種無(wú)位置傳感器BLDC驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：無(wú)刷直流電機(jī)采用電子換相替代有刷直流電機(jī)的機(jī)械換相裝置,不但保留了有刷直流電機(jī)體積小、力矩大的優(yōu)點(diǎn),而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性更高,更利于維護(hù),因而在工業(yè)驅(qū)動(dòng)、控制領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛,但無(wú)刷直流電機(jī)的位置傳感器成本高,加工難度大限制了無(wú)刷直流電機(jī)的進(jìn)一步推廣。無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器不需要位置傳感器參與檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置,因此成為新型無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研究熱點(diǎn)。本論文以實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為目標(biāo),闡述了無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)展現(xiàn)狀,分析、比較了幾種常用的實(shí)現(xiàn)方法,選擇采用反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零檢測(cè)方法作位置檢測(cè),設(shè)計(jì)出一款基于反感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)的無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,并通過(guò)硬件電路實(shí)現(xiàn)。主要內(nèi)容有:介紹了無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了常用的反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)法、二極管檢測(cè)法、電感檢測(cè)法和狀態(tài)觀察法各自實(shí)現(xiàn)原理和特點(diǎn),通過(guò)比較說(shuō)明本課題采用反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)的理論分析,闡述了反感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)原理,將無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)行分為啟動(dòng)和平穩(wěn)運(yùn)行兩個(gè)階段,分別分析了各自階段的特點(diǎn)和采取的解決辦法,從而設(shè)計(jì)出一套具體的實(shí)施方案,文章還分析了三相橋逆變器相關(guān)的工作原理,包括脈寬調(diào)制—PWM原理,整流技術(shù)原理等。根據(jù)設(shè)計(jì)的技術(shù)方案,采用常規(guī)的硬件電路,設(shè)計(jì)了本課題的硬件實(shí)現(xiàn)方案,針對(duì)硬件具體性能,以功能劃分單元電路,分別設(shè)計(jì)硬件的外圍電路,并同預(yù)期設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行比較,實(shí)現(xiàn)硬件電路設(shè)計(jì)。本文還分析了硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題,特別指出在地線連接、電源濾波等方面的注意事項(xiàng)。本文重點(diǎn)介紹了單片機(jī)軟件程序的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了主要程序的具體算法和程序流程。通過(guò)比較,選擇了C語(yǔ)言作為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,基于MICROCHIP公司的集成開發(fā)環(huán)境MPLAB,設(shè)計(jì)本課題電路的單片機(jī)程序。通過(guò)硬件電路測(cè)試,對(duì)硬件電路實(shí)際性能進(jìn)行分析,通過(guò)對(duì)比預(yù)期技術(shù)指標(biāo),說(shuō)明了實(shí)物電路的技術(shù)水平。文章最后還對(duì)本課題設(shè)計(jì)存在的不足進(jìn)行了說(shuō)明,并提出了下一步的改進(jìn)方向。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)刷直流電機(jī) 反電動(dòng)勢(shì) 無(wú)位置傳感器控制
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(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5-6
• abstract6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景與意義9-12
• 1.2 無(wú)位置傳感器BLDC驅(qū)動(dòng)器的發(fā)展12-14
• 1.3 本課題的研究?jī)?nèi)容14-16
• 第二章 無(wú)位置傳感器BLDC驅(qū)動(dòng)器的實(shí)現(xiàn)方案16-34
• 2.1 無(wú)刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)16-20
• 2.1.1 電機(jī)本體16-17
• 2.1.2 驅(qū)動(dòng)電路17-20
• 2.1.2.1 驅(qū)動(dòng)電路主要結(jié)構(gòu)17-19
• 2.1.2.2 驅(qū)動(dòng)電路發(fā)展趨勢(shì)19-20
• 2.1.3 位置檢測(cè)20
• 2.2 無(wú)位置傳感器BLDC驅(qū)動(dòng)器的工作原理20-29
• 2.3 三相橋驅(qū)動(dòng)工作原理29-30
• 2.4 脈沖寬度調(diào)制原理30
• 2.5 整流技術(shù)30-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第三章 硬件電路設(shè)計(jì)34-49
• 3.1 三相橋逆變器設(shè)計(jì)34-42
• 3.1.1 三相橋MOS管驅(qū)動(dòng)器選擇34-36
• 3.1.2 死區(qū)電路設(shè)計(jì)36-37
• 3.1.3 自舉電路設(shè)計(jì)37-41
• 3.1.4 功率MOS管的選擇41
• 3.1.5 脈寬調(diào)制頻率設(shè)計(jì)41-42
• 3.2 限流保護(hù)設(shè)計(jì)42-43
• 3.3 單片機(jī)電路設(shè)計(jì)43-45
• 3.4 輔助電源設(shè)計(jì)45-47
• 3.5 版圖設(shè)計(jì)47
• 3.6 本章小結(jié)47-49
• 第四章 單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)49-66
• 4.1 單片機(jī)算法設(shè)計(jì)49-53
• 4.1.1 無(wú)刷直流電機(jī)啟動(dòng)算法49-51
• 4.1.2 轉(zhuǎn)子換相算法51-52
• 4.1.3 過(guò)零點(diǎn)采樣算法52-53
• 4.2 集成開發(fā)環(huán)境MPLAB介紹53-54
• 4.3 單片機(jī)程序程序設(shè)計(jì)54-64
• 4.3.1 單片機(jī)程序的結(jié)構(gòu)55-58
• 4.3.1.1 電機(jī)啟動(dòng)階段56-58
• 4.3.1.2 電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行階段58
• 4.3.2 主程序流程58-60
• 4.3.3 采樣中斷流程60-63
• 4.3.4 電機(jī)啟動(dòng)流程63
• 4.3.5 脈寬調(diào)制程序流程63-64
• 4.4 本章小結(jié)64-66
• 第五章 測(cè)試結(jié)果分析66-71
• 5.1 BLDC驅(qū)動(dòng)器和測(cè)試系統(tǒng)介紹66-67
• 5.2 BLDC驅(qū)動(dòng)器的實(shí)現(xiàn)67-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 第六章 結(jié)論與展望71-73
• 6.1 結(jié)論71
• 6.2 展望71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 攻碩期間取得的研究成果77-78

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1134986