永磁無(wú)刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)控制研究.pdf

1、永磁無(wú)刷直流電機(jī)是一種不需要機(jī)械電刷的新型電機(jī)，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好、效率高，在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，近些年，出現(xiàn)了無(wú)位置傳感器的無(wú)刷直流電機(jī)，由于不需要傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，進(jìn)一步增強(qiáng)了電機(jī)的可靠性，擴(kuò)大了電機(jī)的使用范圍。本文的主要研究?jī)?nèi)容是永磁無(wú)刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)，以及針對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)、初始啟動(dòng)方法、控制方法等幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
　　本文首先介紹了永磁無(wú)刷直流電機(jī)的背景與應(yīng)用，對(duì)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)

2、行了分析，作出了相應(yīng)的工作安排。闡述了永磁無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)，建立了電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。然后提出了兩套12V，22W的永磁無(wú)刷直流電機(jī)的初步設(shè)計(jì)方案，利用有限元仿真軟件對(duì)電機(jī)進(jìn)行了仿真分析，得到電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和性能曲線，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性，同時(shí)在兩套方案中，選擇了電機(jī)性能更優(yōu)的一套方案。再次，重點(diǎn)講解了轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)，通過(guò)比較不同的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)技術(shù)，采用了最成熟的反電勢(shì)過(guò)零檢測(cè)技術(shù)?；趯?duì)控制原理的研究，設(shè)計(jì)了反電勢(shì)過(guò)零檢測(cè)電路，并設(shè)計(jì)了軟

3、件程序進(jìn)行相位相移補(bǔ)償。當(dāng)電機(jī)在剛起動(dòng)時(shí)，運(yùn)行不穩(wěn)定，不能準(zhǔn)確檢測(cè)出反電勢(shì)，基于反電勢(shì)的控制方法因此不再適用，提出了新的起動(dòng)策略。最后，確立了以STM8S103為核心的永磁無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)感控制系統(tǒng)，搭建了相應(yīng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。利用IAR軟件平臺(tái)完成了整個(gè)控制系統(tǒng)的軟件編寫，按照之前指定的控制方法對(duì)控制器完成了性能測(cè)試。同時(shí)，結(jié)合電機(jī)本體參數(shù)的調(diào)整和控制器對(duì)電機(jī)性能進(jìn)行了一系列的測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析與總結(jié)。最終，從整體上總結(jié)本文所做