文档介绍：摘要关键词:永磁无刷直流电机,缏飞杓疲绦蛏杓的电机控制系统采用双闭环缌骰泛退俣然本论文分析了永磁无刷直流电动机的工作原理以及永磁无刷直流电机对控制系统的要求;设计了基于的电机控制系统。它与传统的控制方式相比具有更快的运算速度和易于实现实时控制算法的优点:同时,专用的涑龊捅;な瓜低掣蛹虻ァ⒖煽俊通过分析比较五种恫ǚ绞·琾琀.。芍#簅或者绞讲唤隹梢减小电流脉动和功率管的开关功耗,而且使得每个管子都有相同的损耗,提高了系统的可靠性。本系统采用畃作为恫ǚ绞健基于的控制方案。完成了控制系统硬件电路的设计,其中包括:三相逆变电路,驱动电路的设计,保护电路设计,位置检测电路,电流检测电路以及的外围电路。完成了控制方案的软件程序设计,包括:主程序,疍采样程序,电流调节程序,速度计算程序,速度调节程序以及捕获中断等程序的设计。与模拟电路实现控制系统的实验结果进行了比较;可知,基于控制器具有以下优点:控制可靠,噪音低,同时,升级比较容易,使得一些先进的控制策略可以得以实现。北京交通大学硕士论文摘要
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第一章绪论长久以来。直流电动机因为具有线性的机械特性、启动力矩大、效率高、调速范围宽、体积小、控制结构简单等优点,使其在高性能的调速系统中得到了广泛的应用。但是,传统的直流电动机均采用电刷,以机械的方法进行换向,因此存在相对的机械摩擦,由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿命短、可靠性差等致命的弱点“T年。吞岢隽擞谜鞴艽嬗兴⒅绷鞯缁幕档缢ⅰ从而诞生了无刷直流电机的基本思想。年,美国瓾人首次申请了用晶体管换向线路代替有刷直流电机机械电刷的专利,标志着现代无刷直流电机的诞生⋯辏0畹鹿公司的分部在汉诺威贸易展览会上正式推出了来盼匏⒅绷鞯缁捌淝曛咀庞来盼匏⒅绷鞯缁嬲慕入使用阶段‘”。永磁直流电机由于转子磁钢的几何形状不同,使得转子磁场在空间上分为正弦波和梯形波两种,转子旋转在定子上产生的反电势也分两种:正弦波和梯形波。习惯上把反电势为正弦波的永磁同步电机称为正弦型永磁同步电机“逊吹缡莆L菪尾ǖ挠来磐降机称为永磁无刷直流电机蚍讲ǖ缁2捎肧蛑突控制的正弦型永磁同步电机需要提供连续的转子位置信号,但由于转矩波动小,因此往往多用于高性能的伺服系统。只需提供几个关键位北京交通大掌硬±掌踍
值的离散信号的永磁无刷直流电机相对于正弦波永磁同步电动机的正弦波驱动来讲,在相同的条件下逆变器获取方波要比正弦波容易得多,再加上其控制也比正弦波永磁同步电动机简单,因此,永磁无刷直流电动机更赢得了人们的广泛关注。永磁无刷直流电动机控制系统主要具有以下的优点。‘:胫绷鞯魉傧低潮冉希何匏⒅绷鞯缍薜缢⒑突祷幌蚱鳌工作可靠、无电火花产生、不存在励磁损耗,同时它又具有类似于普通直流电动机的调速性能。胍话惚淦档魉俚耐降缍冉希河氩捎檬噶靠刂啤⒅苯幼矩控制的同步电动机相比,其控制结构简单,便于工程化。胍觳降缍魉傧低潮冉希鹤W佑攵ㄗ哟懦⊥叫#淮在转子损耗,提高了效率和功率因数。来盼匏⒅绷鞯缍隽Υ蟆⒅亓壳帷⑻寤⑿矢卟⑶易动惯量小。芰棵芏雀撸谑⊥扔猩ń鹗簦铱梢允固寤⒅亓考轻。自钕铁硼永磁材料进入商业化生产,小功率的永磁无刷电机已在家用电器、伺服系统得到了广泛应用,而大功率无刷电机仍应用较少。若在电力拖动系统中广泛应用永磁无刷电机,不仅可以节约大量的电力资源,还可以节约大量的铜铁有色金属。在电动汽车使用永磁无刷电机可减轻车身重量,节约有效空间,增加每次充电行驶的里程。在机车牵引中使用永磁无刷电机可使电机本身的重量大大减轻,从而增北京交通大掌硪士掌&
加运量,提高运输的经济性。而永磁材料中的钕,我国资源丰富,占有大约世界储存量的%,永磁无刷电机在我国的推广应用具有资源优势,为永磁同步电动机的广泛应用奠定了坚实的基础“”。模拟元件控制系统对温度敏感、易老化、升级比较困难,以被逐渐淘汰。由单片机组成的控制系统外围扩展电路较复杂,而且存在速度慢的缺陷。随着公司以:诵牡淖ㄓ眉傻缁刂菩酒推出,为设计出使用先进控制算法的高性能数字控制系统打下了坚实的基础。本文分析了永磁无刷直流电机的工作原理和数学模型,并对永磁无刷直流电动机提出了基于公司的芯片的全数字控制系统方案;主要工作包括:莸缁匦泻凸β室G笱≡窆β时浠黄髦鞯缏泛椭骺9卦件,并进行制作与调试。杓撇⒀兄屏饲缏罚刂频缏泛捅;さ缏飞搿俊芯苛吮洳问齈刂疲杓屏薖鹘谄鹘峁梗⒄攵员鞠统提出设计了电流速度双闭环调节的控制方案荼究刂品桨富嬷屏巳砑鞒獭1嘈戳薉程序,并进行了编译调试匝辛耸匝椋佣钥刂葡低车目刂菩阅芙辛搜证。“柬ǎ号盛勒苩论文
第二章永磁无刷直流电动机的工作原理永磁无刷直流电动机的工作原理~7讲ㄐ汀鼻永磁无刷直流电机的控制系统如图籰所示,主要由永磁无刷直流