文档介绍：摘要
本文围绕无位置传感器无刷直流电机控制系统设计中的几个关键
技术—位置检测、起动和控制方法进行了深入的研究,对无位置传感器无刷直
流电机运行方式进行了全面的分析,在此基础上提出了瞬时状态检测与预测估计
相结合的转子位置检测新方法,并通过“三段式”方法实现起动。为了提高系统
的调速性能,控制方法采用了转速、电流双闭环。控制系统设计采用公司
系列的芯片作为控制核心。借助于强大的处理能力和
丰富的外设,整套系统省去了以往复杂的硬件电路,采用结构更加合理的软件实
现了系统的大部分功能,从而提高了系统的可靠性。
实验结果表明,电机起动快速、稳定,具有较宽的调速范围。同时,该系统
还具有结构简单、可靠性高等特点,具有广泛的应用前景。
关键词无位置传感器无刷直流电机位置检测闭环控制数字信号处理器
起动
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知识水坝***@pologoogle为您整理
西北工业大学硕土论文基于的无刷直流电机控制系统研究与设计
第一章绪论
研究背景
一个多世纪以来,电动机作为机电能量转换装置,一直在现代化的生产和生
活中起着十分重要的作用。无论是工农业生产、交通运输、国防、航空航天、医
疗卫生、商务与办公设备,还是日常生活中的家用电器,都大量地使用着各种各
样的电机。据资料统计,现在有以上的动力源来自于电动机,我国生产的电
能大约有用于电动机。电动机与人们的生活息息相关,密不可分。
电动机主要分同步电机、异步电机和直流电动机三种类型,其容量小至几瓦,
大到上万千瓦。众所周知,直流电动机具有运行效率高、调速性能好等诸多优点,
但传统的直流电动机均采用电刷,以机械方法进行换向,因而存在相对的机械摩
擦,由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等弱点,再加上制造成本高
及维修困难等缺点,大大限制了它的应用范围。为了克服机械换向带来的缺点,
以电子换向取代机械换向的无刷电机应运而生。年美国等人首次
申请了用晶体管换向电路代替机械电刷的专利,标志着现代无刷电动机的诞生,
而电子换向的直流无刷电动机真正进入实用阶段,是在年的经典直流无
刷电动机及其驱动器的推出之后。二十多年以来,随着永磁新材料、微电子技术、
自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展,直流无刷电动机
得到了长足的发展
直流无刷电动机因其电枢绕组驱动电流形状的不同而分为两种类型一种是
方波永磁同步电动机,其电枢驱动电流为方波梯形波,通常被称为无刷直流电
机一另一种是正弦波永磁同步电动机,其电枢
驱动电流为正弦波,常称为无刷同步电机
。与和相比,具有明显的优越性,反馈装置更简单,
功率密度更高,输出转矩更大,控制结构更为简单,使电机和逆变器各自的潜力
得到充分的发挥。因此,无刷直流电机的应用和研究受到了广泛的重视,凭其技
术优势在许多场合取代了其它种类的电动机。
传统的永磁无刷直流电机需要一个附加的位置传感器向驱动电路提供必要的
换向信号,它的存在给直流无刷电机的应用带来很多不便首先,位置传感器会
增加电机的体积和成本其次,连线众多的位置传感器会降低电机运行的可靠性,
即便是现在应用最为广泛的霍尔传感器,也存在一定程度的磁不敏感区再次,
在某些恶劣的工作环境中,如在密封的空调压缩机中,由于制冷剂的强腐蚀性,
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西北工业大学硕土论文基于的无刷直流电机控制系统研究与设计
第一章绪论
研究背景
一个多世纪以来,电动机作为机电能量转换装置,一直在现代化的生产和生
活中起着十分重要的作用。无论是工农业生产、交通运输、国防、航空航天、医
疗卫生、商务与办公设备,还是日常生活中的家用电器,都大量地使用着各种各
样的电机。据资料统计,现在有以上的动力源来自于电动机,我国生产的电
能大约有用于电动机。电动机与人们的生活息息相关,密不可分。
电动机主要分同步电机、异步电机和直流电动机三种类型,其容量小至几瓦,
大到上万千瓦。众所周知,直流电动机具有运行效率高、调速性能好等诸多优点,
但传统的直流电动机均采用电刷,以机械方法进行换向,因而存在相对的机械摩
擦,由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等弱点,再加上制造成本高
及维修困难等缺点,大大限制了它的应用范围。为了克服机械换向带来的缺点,
以电子换向取代机械换向的无刷电机应运而生。年美国等人首次
申请了用晶体管换向电路代替机械电刷的专利,标志着现代无刷电动机的诞生,
而电子换向的直流无刷电动机真正进入实用阶段,是在年的经典直流无
刷电动机及其驱动器的推出之后。二十多年以来,随着永磁新材料