本文關(guān)鍵詞：無傳感器無刷直流電機(jī)可靠起動與精確換相方法研究

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【摘要】：轉(zhuǎn)子位置傳感器是無刷直流電機(jī)的重要組成部分之一。由于存在輸出引線多、占用電機(jī)端部體積、不能耐高溫或浸泡在油液中使用等缺陷,已成為制約無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié),這就促進(jìn)了無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制技術(shù)的研究與開發(fā)。論文針對燃油泵用無位置傳感器無刷直流電機(jī)的可靠起動與精確換相方法兩方面進(jìn)行了深入的研究,分別提出了相應(yīng)的優(yōu)化控制方法,旨在提高電機(jī)起動的可靠性和換相的精確度,為無位置傳感器無刷直流電機(jī)在航空領(lǐng)域的工程應(yīng)用提供理論和技術(shù)支撐。論文首先介紹了無位置傳感器無刷直流電機(jī)三種常用反電勢檢測法的基本原理,并分別在Matlab/Simulink中建立了仿真模型,仿真分析了三種方法各自的特點(diǎn)。其次,在介紹無位置傳感器無刷直流電機(jī)三段式起動控制方法的基礎(chǔ)上,分析了母線電壓波動、負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化以及機(jī)械振動對電機(jī)起動的影響。提出了一種三段式起動優(yōu)化方法,并通過理論分析和仿真驗(yàn)證,證明了該方法能夠顯著提高電機(jī)起動的可靠性。最后,通過仿真分析了換相精度對無位置傳感器無刷直流電機(jī)運(yùn)行性能的影響,對影響電機(jī)換相精度的三個(gè)主要因素:電樞反應(yīng)、電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造電機(jī)中性點(diǎn)和濾波電路,進(jìn)行了深入的理論分析。提出了一種基于端電壓檢測法的轉(zhuǎn)子位置補(bǔ)償優(yōu)化方法,通過仿真分析驗(yàn)證了該方法對于提高電機(jī)換相精度的有效性。論文設(shè)計(jì)并搭建了以DSP為核心的無刷直流電機(jī)無位置傳感器數(shù)字控制實(shí)驗(yàn)平臺。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:論文所提出的三段式起動優(yōu)化方法、基于端電壓檢測的轉(zhuǎn)子位置補(bǔ)償優(yōu)化方法,有助于提高電機(jī)起動的可靠性以及換相精度,具有較好的工程應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：無刷直流電機(jī) 無位置傳感器 可靠起動 精確換相
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 論文研究的背景及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 可靠起動控制12-13
• 1.2.2 精確換相控制13-14
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容14-16
• 1.3.1 研究對象的基本參數(shù)14
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容14-16
• 第二章 無位置傳感器無刷直流電機(jī)系統(tǒng)原理16-34
• 2.1 無刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立16-17
• 2.2 無刷直流電機(jī)仿真模型的建立17-20
• 2.3 燃油泵負(fù)載仿真模型的建立20-23
• 2.4 反電勢法的基本原理23-28
• 2.4.1 端電壓法24-25
• 2.4.2 三次諧波法25-27
• 2.4.3 反電勢積分法27-28
• 2.5 不同反電勢法的仿真分析28-33
• 2.5.1 端電壓法28-30
• 2.5.2 三次諧波法30-32
• 2.5.3 反電勢積分法32-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第三章 可靠起動控制方法研究34-46
• 3.1 三段式起動法的基本原理34-35
• 3.2 不同環(huán)境下電機(jī)的起動分析35-39
• 3.2.1 母線電壓波動對電機(jī)起動的影響36-37
• 3.2.2 負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化對電機(jī)起動的影響37-38
• 3.2.3 機(jī)械振動對電機(jī)起動的影響38-39
• 3.3 三段式起動的優(yōu)化方法39-44
• 3.3.1 優(yōu)化方法的基本原理40-41
• 3.3.2 優(yōu)化方法的仿真驗(yàn)證41-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第四章 精確換相控制方法研究46-60
• 4.1 無位置傳感器BLDCM換相基本理論46-49
• 4.1.1 無位置傳感器BLDCM換相原理46
• 4.1.2 換相精度對電機(jī)運(yùn)行的影響46-49
• 4.2 影響換相精度的因素分析49-54
• 4.2.1 電樞反應(yīng)的影響49-50
• 4.2.2 電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造電機(jī)中性點(diǎn)的影響50-51
• 4.2.3 濾波電路延遲影響51-54
• 4.3 提高換相精度的方法54-59
• 4.3.1 位置補(bǔ)償優(yōu)化方法原理54-57
• 4.3.2 位置補(bǔ)償優(yōu)化方法的仿真驗(yàn)證57-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第五章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)60-72
• 5.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)60-67
• 5.1.1 電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)61-64
• 5.1.2 控制電路設(shè)計(jì)64-65
• 5.1.3 功率電路設(shè)計(jì)65-67
• 5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)67-71
• 5.2.1 系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)框圖67-68
• 5.2.2 主程序68
• 5.2.3 上電自檢測子程序68-69
• 5.2.4 換相子程序69-70
• 5.2.5 轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制子程序70-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 第六章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析72-80
• 6.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺72-73
• 6.2 起動特性實(shí)驗(yàn)73-76
• 6.2.1 直流電壓波動時(shí)電機(jī)的起動實(shí)驗(yàn)73-74
• 6.2.2 負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化情況下電機(jī)的起動實(shí)驗(yàn)74-75
• 6.2.3 機(jī)械振動情況下電機(jī)的起動實(shí)驗(yàn)75-76
• 6.3 換相特性實(shí)驗(yàn)76-79
• 6.3.1 端電壓檢測法原理驗(yàn)證76-77
• 6.3.2 不同負(fù)載情況下電機(jī)的換相控制77-78
• 6.3.3 不同轉(zhuǎn)速下電機(jī)的換相控制78
• 6.3.4 優(yōu)化前后電機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行的換相控制78-79
• 6.4 本章小結(jié)79-80
• 第七章 總結(jié)與展望80-82
• 7.1 論文工作總結(jié)80-81
• 7.2 論文主要特色81
• 7.3 后續(xù)工作展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果86-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間完成的科研任務(wù)88-90
• 致謝90-91

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：739446