永磁無刷直流電機控制器設(shè)計與試驗.pdf

1、由于能源危機，節(jié)能是當(dāng)前的研究熱點，無刷直流電機作為電能轉(zhuǎn)換裝置近些年來得到了迅速發(fā)展。本文主要針對市場上現(xiàn)有的無刷直流電機控制器的主要特點進行進一步的性能優(yōu)化，研制一款高效率低成本的無刷直流電機控制器，具體的研究內(nèi)容如下：
　　本文首先介紹了無刷直流電機的發(fā)展及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，分析了無刷直流電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，接著介紹了霍爾位置傳感器及無刷直流電機三相繞組的導(dǎo)通方式。并在此基礎(chǔ)上建立了無刷直流電機的數(shù)學(xué)模型，包括微分方程

2、和傳遞函數(shù)。
　　在對無刷直流電機結(jié)構(gòu)和原理學(xué)習(xí)以后，針對無刷直流電機的運行特點和控制方法進行了硬件電路設(shè)計?？紤]到成本、性價比以及軟件的復(fù)雜程度選用了 STM8S903K作為控制器的主控芯片，然后以此為中心進行了外圍功能電路的設(shè)計和驅(qū)動電路的設(shè)計，功能電路包括STM8S903K最小系統(tǒng)電路、霍爾檢測電路、轉(zhuǎn)把信號檢測電路、限速電路、欠壓檢測電路、剎車電路等，驅(qū)動電路包括功率MOSFET保護電路、上橋臂驅(qū)動電路、下橋臂驅(qū)動電路。在

3、原理圖設(shè)計好后，又進行了 PCB設(shè)計。
　　在硬件的基礎(chǔ)上根據(jù)無刷直流電機的控制要求進行了程序設(shè)計，程序采用模塊化設(shè)計思想，將程序分成若干個小模塊分別設(shè)計，具體包括電子換相、無級調(diào)速、剎車斷電、限流保護、過流保護、電流補償、堵轉(zhuǎn)保護、欠壓保護、故障檢測等模塊。
　　在完成了硬件和軟件設(shè)計以后，針對控制器空載和帶載兩種情況下，進行了相關(guān)波形和數(shù)據(jù)的測試分析，從實驗結(jié)果可以看出控制器的輸出輸入功能均正常，電機能夠平穩(wěn)啟動，各項參