本文關(guān)鍵詞：無位置傳感器的直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 直流無刷電機(jī) 傳感器 過零點(diǎn) 反電動(dòng)勢

【摘要】：最近幾年中,直流無刷(BLDC)電機(jī)和它們的驅(qū)動(dòng)器正快速的進(jìn)入家用電器、HVAC行業(yè)、汽車電子等市場,BLDC電機(jī)具有高效率,運(yùn)行噪音低,結(jié)構(gòu)緊湊,穩(wěn)定可靠以及維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。BLDC電機(jī)一般用6步模式通過位置傳感器控制換相。為了降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性,提出了無傳感器驅(qū)動(dòng)技術(shù)。目前的無傳感器控制方法都是基于電機(jī)中點(diǎn)電壓的傳統(tǒng)的反電動(dòng)勢檢測方法,這些方法對BLDC電機(jī)來說具有一定的缺陷,限制了電機(jī)的應(yīng)用。在本論文中,介紹了直接反電動(dòng)勢檢測方法用于無傳感器BLDC電機(jī)的驅(qū)動(dòng),它不需要用電機(jī)中點(diǎn)電壓測量反電動(dòng)勢。懸空的電機(jī)線圈的反電動(dòng)勢可以在PWM_OFF時(shí)檢測到,因?yàn)樵赑WM_OFF期間電機(jī)端電壓和這個(gè)相的反電動(dòng)勢成正比。另外,反電動(dòng)勢電壓參考地,不會(huì)產(chǎn)生共模噪聲。因此,避免了開關(guān)噪聲和共模電壓。沒有信號(hào)衰減,反電動(dòng)勢檢測也不需要濾波器。它比基于中點(diǎn)電壓的反電動(dòng)勢檢測方法具有更好的性能,可以使電機(jī)以更低的成本實(shí)現(xiàn)更寬的調(diào)速范圍。使其在低速、低電壓和高電壓的應(yīng)用中的使用范圍更廣。此外,本文對無位置傳感器BLDC電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行了介紹,又分析了運(yùn)行的基本原理包括啟動(dòng)方法,控制策略,過零點(diǎn)檢測,在此基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型。詳細(xì)介紹了無傳感器BLDC電機(jī)的控制技術(shù),并設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)電路,包括電源電路、逆變器電路、模擬量采集、過零點(diǎn)檢測、過流保護(hù)等,并進(jìn)行系統(tǒng)測試。
【關(guān)鍵詞】：直流無刷電機(jī) 傳感器 過零點(diǎn) 反電動(dòng)勢
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM33;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 引言9-14
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 直流無刷電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.1 BLDC電機(jī)的發(fā)展10-11
• 1.2.2 BLDC電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展11
• 1.3 電機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用11-13
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容13-14
• 2 BLDC電機(jī)基本原理14-27
• 2.1 BLDC基礎(chǔ)知識(shí)14-18
• 2.1.1 BLDC電機(jī)結(jié)構(gòu)14-16
• 2.1.2 運(yùn)行原理16-18
• 2.2 BLDC電機(jī)的無傳感器控制18-20
• 2.2.1 控制模式18-20
• 2.2.2 啟動(dòng)過程20
• 2.3 BEMF20-22
• 2.4 過零點(diǎn)檢測22-23
• 2.5 數(shù)學(xué)模型23-26
• 2.6 本章總結(jié)26-27
• 3 無傳感器控制技術(shù)的研究27-41
• 3.1 電機(jī)啟動(dòng)27-28
• 3.2 反電動(dòng)勢檢測方法28-34
• 3.2.1 PWM OFF檢測方法28-31
• 3.2.2 PWM ON檢測方法31-34
• 3.3 用于低速、低電壓的電路34-37
• 3.3.1 偏置反電動(dòng)勢信號(hào)34-35
• 3.3.2 用于低速的電路35-37
• 3.4 用于高壓的電路37-39
• 3.5 總結(jié)39-41
• 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)41-48
• 4.1 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)41
• 4.2 主控芯片的選擇41-42
• 4.3 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)42
• 4.4 電源電路設(shè)計(jì)42-44
• 4.4.1 DC5V電源電路43
• 4.4.2 DC15V電源電路43
• 4.4.3 DC3.3V電源電路43-44
• 4.5 PWM輸出電路設(shè)計(jì)44
• 4.6 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)44-45
• 4.7 電流采樣電路設(shè)計(jì)45-46
• 4.8 電壓采樣電路設(shè)計(jì)46-47
• 4.9 RS232接口電路設(shè)計(jì)47
• 4.10 本章小結(jié)47-48
• 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果48-53
• 6 總結(jié)與展望53-54
• 6.1 總結(jié)53
• 6.2 展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-56
• 致謝56-57
• 個(gè)人簡歷57-58
• 攻讀碩士期間參加科研情況58

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1 董富紅,沈艷霞,紀(jì)志成;永磁無刷直流電機(jī)無位置傳感器估計(jì)方法綜述[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2003年05期

2 陳志勇,高海歐;無位置傳感器的方波驅(qū)動(dòng)無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)[J];科技資訊;2005年22期

3 李翠萍;王新生;高陽;;無位置傳感器永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)[J];微特電機(jī);2007年12期

4 文宇良;張朝陽;劉雄;何亞屏;許峻峰;;基于無位置傳感器的永磁同步電機(jī)帶速度重新投入控制算法研究[J];大功率變流技術(shù);2012年03期

5 何棟煒;彭俠夫;周結(jié)華;;一種改進(jìn)的永磁同步電機(jī)無位置傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制[J];福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年S1期

6 文永明,沈傳文,蘇彥民;基于無位置傳感器的永磁電機(jī)控制技術(shù)綜述[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2002年06期

7 李玉忍,謝利理,齊蓉,林輝;永磁同步電機(jī)無位置傳感器調(diào)速系統(tǒng)的研究[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2003年04期

8 韓則胤;鄧志奇;陳陽生;;車用空調(diào)系統(tǒng)中無位置傳感器技術(shù)的應(yīng)用[J];機(jī)電工程;2010年06期

9 劉寧莊;李中軍;劉華旭;;一種帶通濾波器在無位置傳感器轉(zhuǎn)子檢測中的應(yīng)用[J];微電機(jī);2014年04期

10 李先祥,羅中良,徐小增,肖紅軍;無位置傳感器的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)[J];蘭州大學(xué)學(xué)報(bào);2005年04期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 王欽恒;費(fèi)浙平;;三相無刷無位置傳感器電機(jī)在硬盤中的應(yīng)用[A];第七屆中國小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2002年

2 鄒積濤;白山;劉一恒;;潛油式永磁同步直線抽油機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)研究[A];2008中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十一屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2008年

3 梁業(yè)庭;;一種新型無位置傳感器算法的實(shí)現(xiàn)[A];湖北省電工技術(shù)學(xué)會(huì)、武漢電工技術(shù)學(xué)會(huì)2013年度學(xué)術(shù)年會(huì)、第五屆“智能電網(wǎng)”暨“電機(jī)能效提升”發(fā)展論壇論文集[C];2013年

4 王斌;吳冬燕;;ACFO無位置傳感器變頻空調(diào)控制系統(tǒng)[A];中國制冷學(xué)會(huì)2005年制冷空調(diào)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

5 石會(huì);陳志輝;;基于MC56F8013&EKF算法的無位置傳感器PMSM調(diào)速系統(tǒng)[A];2006中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2006年

6 王進(jìn);;永磁無刷直流電機(jī)無位置感應(yīng)器控制策略現(xiàn)狀及趨勢[A];湖北省電工技術(shù)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

7 孫可;陳慧;;EPS用永磁同步電機(jī)無位置傳感器混合控制[A];面向未來的汽車與交通——2013中國汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集精選[C];2013年

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3 范方方;無位置傳感器的直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

4 馬瑩;無位置傳感器永磁無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2013年

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6 戚晉;汽車電子燃油泵無刷無位置傳感器電機(jī)控制研究[D];重慶大學(xué);2015年

7 徐岸非;無位置傳感器永磁無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2006年

8 范國興;無位置傳感器的電梯門機(jī)運(yùn)動(dòng)控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

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10 紀(jì)鐵生;無位置傳感器永磁無刷直流電機(jī)控制策略的研究[D];西南交通大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1024173