本文關(guān)鍵詞：航空油泵無刷直流電機無位置驅(qū)動裝置研究與設計

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【摘要】：目前,主流的油泵驅(qū)動電機是有刷直流電機,無刷直流電機(BLDCM)因不具有電刷和換向器,同時具有有刷直流電機控制簡單等優(yōu)點而被逐漸應用。由于航空油泵電機驅(qū)動環(huán)境十分復雜,無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置傳感器容易失效,導致電機不能正常運行,基于此,論文展開對航空油泵無刷直流電機無位置傳感器驅(qū)動技術(shù)的研究與設計。論文做了以下工作,首先,對BLDCM的現(xiàn)狀做了分析,對其相關(guān)理論技術(shù)做了分析,為后續(xù)的設計提供理論依據(jù)。其次,對無刷直流電機無位置驅(qū)動的關(guān)鍵技術(shù)無位置啟動和無位置運行進行了詳細的分析,對現(xiàn)有的啟動技術(shù)和無位置運行轉(zhuǎn)子檢測技術(shù)進行比較。論文采用三段式啟動方法,在基于反電勢過零檢測法上,運用擇多函數(shù),設計出一種三相反電勢信號等效為霍爾信號過零判斷和換相原理。最后,根據(jù)檢測原理,對航空油泵無刷直流電機無位置傳感器驅(qū)動系統(tǒng)的硬件以及軟件進行研究。硬件部分,設計出dsPIC33FJ32MC204數(shù)字信號處理器為核心的硬件系統(tǒng),對反電勢檢測電路、驅(qū)動逆變電路、過流欠壓保護電路以及一些相關(guān)外圍電路進行了設計。軟件部分,通過在軟件上對三相繞組反電勢關(guān)系進行比較換算,分析反電勢等效霍爾信號的原理,運用擇多函數(shù)實現(xiàn)反電勢過零跳變檢測算法,實現(xiàn)電機無位置傳感器換相與運行,通過對各個模塊程序的設計,實現(xiàn)速度閉環(huán)以及電流閉環(huán)的雙環(huán)系統(tǒng)。最后,在實驗室搭建出了航空油泵無刷直流電機無位置傳感器驅(qū)動實驗平臺,對設計的硬件和軟件性能進行了驗證。實驗結(jié)果表明,電機能很好的實現(xiàn)無位置啟動,電機換相和運行正常,具有較好的調(diào)速性能,證明整個驅(qū)動裝置設計的正確性。
【關(guān)鍵詞】：無刷直流電機 無位置 等效霍爾信號 過零檢測
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V228.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 課題研究的背景和意義7-8
• 1.2 BLDCM的技術(shù)現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 BLDCM的驅(qū)動方式8
• 1.2.2 BLDCM無位置驅(qū)動方式國內(nèi)外現(xiàn)狀8-11
• 1.3 論文研究主要內(nèi)容以及結(jié)構(gòu)安排11-12
• 第二章 BLDCM的基礎理論12-23
• 2.1 BLDCM的結(jié)構(gòu)12-14
• 2.2 BLDCM的工作原理14-17
• 2.3 BLDCM的數(shù)學模型17-20
• 2.4 BLDCM的機械特性與調(diào)節(jié)特性20-21
• 2.4.1 BLDCM的機械特性20
• 2.4.2 BLDCM的調(diào)節(jié)特性20-21
• 2.5 BLDCM的調(diào)制方式21-22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 第三章 BLDCM無位置傳感器控制策略研究23-38
• 3.1 無位置傳感器運行原理23-25
• 3.1.1 反電勢過零法的基本原理23-24
• 3.1.2 反電勢提取原理24-25
• 3.2 反電勢檢測法25-32
• 3.2.1 硬件檢測反電勢法25-27
• 3.2.2 軟件檢測反電勢法27-29
• 3.2.3 擇多函數(shù)反電勢濾波策略29-32
• 3.3 基于擇多函數(shù)反電勢等效霍爾信號控制策略32-35
• 3.4 電機的起動策略35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第四章 系統(tǒng)硬件設計與構(gòu)建38-52
• 4.1 系統(tǒng)硬件整體概述38
• 4.2 主控電路設計38-42
• 4.2.1 主控芯片dsPIC33FJ32MC204概述38-39
• 4.2.2 電機控制PWM模塊39-42
• 4.2.3 dsPIC33FJ32MC204最小控制系統(tǒng)設計42
• 4.3 電源電路設計42-44
• 4.4 功率電路設計44-47
• 4.4.1 逆變電路設計44-45
• 4.4.2 驅(qū)動電路設計45-47
• 4.5 反電勢檢測電路設計47-48
• 4.6 保護電路設計48-49
• 4.7 速度給定電路設計以及PCB49-51
• 4.7.1 速度給定電路49-50
• 4.7.2 PCB50-51
• 4.8 本章小結(jié)51-52
• 第五章 系統(tǒng)軟件設計52-60
• 5.1 軟件整體概述52-53
• 5.2 各個模塊程序?qū)崿F(xiàn)53-59
• 5.2.1 主程序53
• 5.2.2 AD中斷子程序53-54
• 5.2.3 PWM中斷子程序54-55
• 5.2.4 換相子程序55-56
• 5.2.5 速度PI調(diào)節(jié)子程序56-59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 第六章 系統(tǒng)測試分析60-66
• 6.1 實物圖與實驗條件說明60-61
• 6.2 測試結(jié)果及分析61-65
• 6.2.1 測試方案設計61
• 6.2.2 測試結(jié)果與分析61-65
• 6.3 本章小結(jié)65-66
• 第七章 結(jié)論與展望66-68
• 7.1 結(jié)論66
• 7.2 展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻69-73
• 在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果73-74

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1 邱建琪,史涔n，

本文編號：574447