無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)采用電子換向器替代了傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械換向器，消除了機(jī)械換向器引起的電刷磨損、電磁干擾和需要頻繁維修的一系列問(wèn)題。同時(shí)，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)具備直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍寬、扭矩大、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低的優(yōu)點(diǎn)，所以研究無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)具有非常重要的意義。
　　本論文首先是在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，介紹了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷程和相關(guān)特點(diǎn);分析了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的本體設(shè)計(jì)和工作運(yùn)行原理;詳細(xì)分析了準(zhǔn)正弦波反電動(dòng)勢(shì)無(wú)刷直流電動(dòng)

2、機(jī)以及任意波形反電動(dòng)勢(shì)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩脈沖，并提出了基于離散位置信號(hào)的自同步SVPWM的控制方法。
　　然后，根據(jù)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的速度控制原理和速度控制要求，給出了硬件系統(tǒng)模塊化的設(shè)計(jì)方案。該控制系統(tǒng)的硬件分為兩大模塊:控制電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。核心控制器選用東芝TOSHIBA公司的TB6556FG專(zhuān)用無(wú)刷直流電機(jī)控制芯片;電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊引進(jìn)了TOSHIBA的IPM模塊TPD4135AK。本文的研究重點(diǎn)集中在正弦波SPWM控制

3、電路設(shè)計(jì)，MCU控制器保護(hù)電路的設(shè)計(jì)、開(kāi)關(guān)電源供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、基于智能功率模塊IPM的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路的研究和設(shè)計(jì)。最后，軟件系統(tǒng)根據(jù)霍爾感應(yīng)器的反饋信號(hào)，采用PI算法實(shí)現(xiàn)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)速度的閉環(huán)控制。
　　根據(jù)用戶(hù)的需求，設(shè)計(jì)了基于LabVIEW的電機(jī)監(jiān)控界面，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的電流、轉(zhuǎn)速等狀態(tài)量，并作為系統(tǒng)調(diào)試的輔助工具，提高了控制系統(tǒng)調(diào)試效率和優(yōu)化了電機(jī)的控制算法。
　　最后，通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)的反復(fù)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該