無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制器設(shè)計(jì).pdf

1、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是一種先進(jìn)的電子驅(qū)動(dòng)電機(jī),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域。功率MOSFET以其高輸入阻抗、低驅(qū)動(dòng)功率、高開關(guān)速度等優(yōu)點(diǎn)作為開關(guān)管應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)控制。本文將東南大學(xué)國(guó)家ASIC系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心設(shè)計(jì)的75V功率MOSFET應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)控制,設(shè)計(jì)了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制器。 本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的技術(shù)發(fā)展過(guò)程和本課題的意義,分析了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制原理和功率MOSFET在控制

2、器中的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上,采用PIC16F72作為主控芯片設(shè)計(jì)了一款無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制器。控制器采用三相六拍制單極控制方式,PWM調(diào)速,PWM方式為Hpwm_Lon模式。硬件電路的設(shè)計(jì)包括：電源電路、控制電路、逆變電路、柵極驅(qū)動(dòng)電路、邏輯轉(zhuǎn)換電路等。在逆變器驅(qū)動(dòng)電路部分,著重分析了電路工作過(guò)程中功率MOSFET的功耗來(lái)源,合理地設(shè)置了功率MOSFET柵極的緩沖電阻和驅(qū)動(dòng)電壓,降低了功率MOSFET的功耗。在邏輯轉(zhuǎn)換電路中,通過(guò)硬件電路設(shè)計(jì)

3、實(shí)現(xiàn)了控制信號(hào)死區(qū)時(shí)間的設(shè)置,并且使死區(qū)時(shí)間具有可調(diào)性,避免了同一橋臂上兩個(gè)功率MOSFET直通的可能,極大地提高了電路的可靠性。在軟件方面利用匯編語(yǔ)言,采用模塊化編程和結(jié)構(gòu)化編程,結(jié)合邏輯轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)了換相控制信號(hào)的正確輸出,結(jié)合轉(zhuǎn)把電壓信號(hào)實(shí)現(xiàn)了PWM速度調(diào)節(jié),構(gòu)成了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制系統(tǒng)。 利用蓄電池、無(wú)刷電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)車用轉(zhuǎn)把和剎車器件搭建測(cè)試平臺(tái),對(duì)控制器進(jìn)行了測(cè)試,輸入電壓4.8V,PWM頻率為20KHz,輸出功率1