電動跑步機數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來，隨著人們生活水平的提高和健身意識的增強，電動跑步機作為一種重要的健身器材得到了較為廣泛的應用。傳統(tǒng)的跑步機驅(qū)動系統(tǒng)為永磁直流有刷電機調(diào)速，但由于其固有的缺點，即有機械換向器和電刷從而導致電機容量有限、噪聲大且可靠性不高，促使人們尋找一種低噪聲、高可靠性和高效率的驅(qū)動電機。隨著電力電子技術(shù)和微控制技術(shù)的迅速發(fā)展而成熟起來的永磁無刷直流電動機具有體積小、重量輕、效率高、噪聲低、容量大且可靠性高等優(yōu)點，因此使用無刷直流電機取代傳統(tǒng)的直

2、流電機作為跑步機驅(qū)動電機具有較大的研究價值。 本文以內(nèi)置霍爾位置傳感器的無刷直流電動機(BLDCM)為控制對象，提出了基于DSP芯片TMS320LF2407A的永磁無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計方案。采用DSP系列芯片進行調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計，能夠簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、降低系統(tǒng)成本、增強系統(tǒng)性能、滿足更多應用場合的需要。 首先，本文推導了永磁無刷直流電動機的主要公式，建立了其數(shù)學模型并對其調(diào)速原理和調(diào)速方法進行了研究。 接下來，提

3、出了無刷直流電動機位置、轉(zhuǎn)速和電流三閉環(huán)數(shù)字化控制方案。系統(tǒng)以TMS320LF2407A為處理器，功率電路采用單電源供電的三相橋式驅(qū)動器IR2130構(gòu)成，并采用高速光電耦合隔離芯片6N137對PWM輸出信號實現(xiàn)光電隔離。設(shè)計了控制電路，主要包括霍爾位置傳感器狀態(tài)檢測電路、電流檢測電路、和保護電路等。保護電路實現(xiàn)過流保護、欠壓保護、過壓保護和過熱保護的功能。整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計采取了很多EMC措施，增強了系統(tǒng)的可靠性。 然后，在系統(tǒng)