永磁無刷直流電機控制器設計與試驗.pdf

1、由于能源危機，節(jié)能是當前的研究熱點，無刷直流電機作為電能轉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，具體的研究內容如下：
　　本文首先介紹了無刷直流電機的發(fā)展及國內外的研究現(xiàn)狀，分析了無刷直流電機的基本結構和工作原理，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通方式。并在此基礎上建立了無刷直流電機的數(shù)學模型，包括微分方程

2、和傳遞函數(shù)。
　　在對無刷直流電機結構和原理學習以后，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計?？紤]到成本、性價比以及軟件的復雜程度選用了 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計和驅動電路的設計，功能電路包括STM8S903K最小系統(tǒng)電路、霍爾檢測電路、轉把信號檢測電路、限速電路、欠壓檢測電路、剎車電路等，驅動電路包括功率MOSFET保護電路、上橋臂驅動電路、下橋臂驅動電路。在

3、原理圖設計好后，又進行了 PCB設計。
　　在硬件的基礎上根據(jù)無刷直流電機的控制要求進行了程序設計，程序采用模塊化設計思想，將程序分成若干個小模塊分別設計，具體包括電子換相、無級調速、剎車斷電、限流保護、過流保護、電流補償、堵轉保護、欠壓保護、故障檢測等模塊。
　　在完成了硬件和軟件設計以后，針對控制器空載和帶載兩種情況下，進行了相關波形和數(shù)據(jù)的測試分析，從實驗結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