永磁無刷直流電機設計及驅(qū)動控制研究.pdf

1、永磁無刷直流電機是一種不需要機械電刷的新型電機，因其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、效率高，在工業(yè)領域得到廣泛應用，近些年，出現(xiàn)了無位置傳感器的無刷直流電機，由于不需要傳感器檢測轉(zhuǎn)子的位置，使得電機的結(jié)構(gòu)更加簡單，進一步增強了電機的可靠性，擴大了電機的使用范圍。本文的主要研究內(nèi)容是永磁無刷直流電機的設計，以及針對電機驅(qū)動的轉(zhuǎn)子位置檢測、初始啟動方法、控制方法等幾個關鍵問題。
　　本文首先介紹了永磁無刷直流電機的背景與應用，對國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進

2、行了分析，作出了相應的工作安排。闡述了永磁無刷直流電機的結(jié)構(gòu)，建立了電機的數(shù)學模型。然后提出了兩套12V，22W的永磁無刷直流電機的初步設計方案，利用有限元仿真軟件對電機進行了仿真分析，得到電機的運行參數(shù)和性能曲線，驗證了設計的可行性，同時在兩套方案中，選擇了電機性能更優(yōu)的一套方案。再次，重點講解了轉(zhuǎn)子位置的檢測，通過比較不同的轉(zhuǎn)子位置檢測技術(shù)，采用了最成熟的反電勢過零檢測技術(shù)?；趯刂圃淼难芯?，設計了反電勢過零檢測電路，并設計了軟

3、件程序進行相位相移補償。當電機在剛起動時，運行不穩(wěn)定，不能準確檢測出反電勢，基于反電勢的控制方法因此不再適用，提出了新的起動策略。最后，確立了以STM8S103為核心的永磁無刷直流電機無感控制系統(tǒng)，搭建了相應的硬件實驗平臺。利用IAR軟件平臺完成了整個控制系統(tǒng)的軟件編寫，按照之前指定的控制方法對控制器完成了性能測試。同時，結(jié)合電機本體參數(shù)的調(diào)整和控制器對電機性能進行了一系列的測試，并對測試結(jié)果進行了分析與總結(jié)。最終，從整體上總結(jié)本文所做