無刷直流電機(jī)正弦波驅(qū)動(dòng)電源研究及設(shè)計(jì).pdf

1、無刷直流電機(jī)具有效率高,運(yùn)行快,低噪音,調(diào)速特性佳,制造成本低,易于維護(hù)等優(yōu)勢(shì)而得到廣泛應(yīng)用?？刂破魇菬o刷直流電機(jī)系統(tǒng)中不可或缺的組成部分,因此其技術(shù)成為了國(guó)內(nèi)外研究者的一個(gè)重要研究方向。傳統(tǒng)無刷直流電機(jī)采用的三相六狀態(tài)方波驅(qū)動(dòng)方式具有程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,調(diào)試方便,轉(zhuǎn)矩大等顯著優(yōu)點(diǎn),同時(shí)卻有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大引起噪音大,調(diào)速性能差,功效低等弊端。
　　隨著高性能微處理器的性價(jià)比逐步提高,在霍爾位置傳感器無刷直流電機(jī)的條件下,控制器采用電壓空間矢

2、量(SVPWM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)正弦波輸出,能夠在不增加硬件成本的條件下實(shí)現(xiàn)低噪聲驅(qū)動(dòng)和寬范圍調(diào)速驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)的目的,提高了這種機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
　　本文正弦波電流輸出控制器使用了 PI速度閉環(huán)以及電流閉環(huán)和控制器輸出電壓相位鎖定方法;改進(jìn)了電機(jī)轉(zhuǎn)速通過霍爾信號(hào)計(jì)算的方法;正弦波注入一定比例三次諧波調(diào)制,以實(shí)現(xiàn)提高電源電壓利用率的目的;將傳統(tǒng)一個(gè)電周期內(nèi)360度全調(diào)制改進(jìn)為電周期內(nèi)各相120度常閉,240度正弦波調(diào)制輸出;電

3、機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)電機(jī)參數(shù)具有較強(qiáng)依賴性,針對(duì)此缺陷,控制器采用了自適應(yīng)系統(tǒng)方案;分析變加速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模型計(jì)算電機(jī)單位角度所需時(shí)間,結(jié)合轉(zhuǎn)子初始定位方法,電流閉環(huán)處理及軟件升壓升頻策略,實(shí)現(xiàn)電機(jī)逐步啟動(dòng)的策略。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)運(yùn)行過程中速度調(diào)節(jié)平滑,電流抖動(dòng)較小,電機(jī)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小,驗(yàn)證了方法的正確性和可行性,使方案適用范圍更廣。其中,三閉環(huán)策略及改進(jìn)的電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算方法能有效降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),使電機(jī)加減速過度平穩(wěn)、平滑;改進(jìn)調(diào)制輸出