環(huán)形繞組無刷直流（CWBLDC）電機的結構與有刷直流電機相似,定子繞組環(huán)形連接,用可控開關替代換向器,轉子為永磁體磁極。由于其結構的特殊性,傳統(tǒng)永磁電機的驅動控制方法不適用于CWBLDC電機。該文結合CWBLDC電機的結構特點,詳細分析CWBLDC電機四象限控制原理。首先介紹CWBLDC電機系統(tǒng);然后分析其正轉電動和反轉電動的時序控制方法,并分析電機的制動過程及制動電流可控的原理;最后對分析過程進行仿真,并搭建了實驗平臺進行實驗。仿真和實驗結果表明,該文對CWBLDC電機的電動運行分析正確,制動方式有效,能實現(xiàn)CWBLDC電機的四象限運行。 

【文章來源】：電工技術學報. 2020,35(18)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

CWBLDC電機結構示意圖

圖1 CWBLDC電機結構示意圖目前應用較廣的永磁電機主要有永磁同步電機和永磁無刷直流電機，這兩種電機的繞組多采用三相或者多三相星形聯(lián)結的方式，控制的基本原理和控制策略較為成熟。正弦供電的三相永磁同步電機在電壓空間矢量控制技術的基礎上，發(fā)展了矢量控制、直接轉矩控制[7-8]、滑模變結構控制[9-10]、自適應控制[11-12]等多種控制方法。方波供電的三相永磁無刷直流電機多采用二二導通或三三導通的六步電流換向法，根據(jù)霍爾傳感器的位置信號，控制繞組電流[13-16]。

CWBLDC電機系統(tǒng)包括電機本體、調壓電路、換向電路以及控制電路，其控制系統(tǒng)框圖如圖3所示。轉速環(huán)通過PI調節(jié)得到調壓電路的輸出電壓，換向電路的開關器件根據(jù)開關時序表來導通和關斷不同相電流，實現(xiàn)CWBLDC電機的四象限控制。調壓電路，包括斬波電路、升壓電路和制動耗能電路三部分，如圖4所示。圖中，S1和Spre為繼電器開關，Rpre為預充電電阻，C1為電源支撐電容。其中，S1為電路電源總開關，Spre為電容預充電控制開關。在電路上電過程中，Spre斷開，通過電阻Rpre限制C1的充電電流，當C1的電壓達到閾值之后，Spre閉合，電阻Rpre被短路；可控功率開關SH、二極管VDL、濾波電感L1和濾波電容C2組成斬波電路，調節(jié)電機的母線輸入電壓；可控功率開關SL、二極管VDH和濾波電感L1組成升壓電路，在電機制動過程中調節(jié)制動電流和制動速度；可控功率開關Sbrk和電阻Rbrk構成耗能電路，在C1放電或者電機制動的過程中，閉合開關Sbrk，通過電阻Rbrk消耗電容C1存儲的能量或者電機的機械能。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3433784