无刷直流电机控制技术综述

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述舫}瀚麟瀚

无刷直流电机控制技术综述郑,

吉王学普,

(浙江大学浙江杭州

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摘,

要介绍了无刷直流电机的转子位置检测的实现方,。

:

有效的方法利用传感器得到的不同位置信号经过门电路模拟开关或专用芯片就可以得到不同的触发逻辑信号实现触发状态的自动切换〔3川随着微处理器的应,,、

,

法并提出了各种控制策略分析了产生转矩脉动的各种原因及无位置传感器的无刷直流电机的多种起动办法:

关键词无刷直流电机转子位置检测无位置传感器转;

;

;

用也可以通过软件来进行切换、

,

。

无刷电机常用的位置。

矩脉动起动

;

中图分类号: T M 3 3文章编号 1 0 0 4A b sr t bu rs

:文献标识码 A

传感器有磁电感应式磁敏式和光电式,

磁电式位置传。

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感器既笨重又复杂所以在方波电机中早已被淘汰一n

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敏式霍尔位置传感器由于体积小简单可靠的特点而被广泛应用,。

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光电式如光电码盘因高精度的特点而广泛应。

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用于伺服系统中,

但位置传感器的使用增加了电机的体,

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积且需要多根信号线这给无刷直流电机的微型化带来e

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了困难也增加了电机制造的工艺要求和成本,

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为省去位置传感器文献〔5]根据各相反电势随转子位置改变的原理提出了端电压检测法把三相端电压经、

,

1无刷直流电机的发展趋势

随着高性能永磁材料微电子技术自动控制技术和电力电子技术特别是大功率半导体器件的快速发展永,

、

低通滤波器延时 9 0

。

电角度再经比较电路

得出触发逻辑,,

,

信号足90、

。

但该方法存在着低通滤波器在电机低速时延对不电角度的情况导致触发信号提前切换对电机电,。,

。

磁同步电机得到了迅速的发展、、、

由于其调速性能优越且体积小重量轻效率高转动惯量小不存在励磁损耗、

。

,

流转矩产生较大的影响严重时甚至会引起电机失步,

问题因此在各个领域具有广阔的应用前景、

,

。

永磁同步,

因此文献〔6〕在此基础上经行补充低速时采取三相端电压两两比较直接得出触发逻辑信号的方法在整个运,

,

电机按其工作原理驱动电流和控制方式的不同可分为

行段根据不同的转速在两个位置检测电路之间进行切换。

,

,

具有正弦波反电势的永磁同步电机 (,

P MSM

)和具有梯形,

随着微处理器的应用利用软件的延对方法可以完。

,

波反电势的永磁同步电机后者又称为无刷直流电机( B LD c M ),

。

B LDc M,

和

PM sM

相比具有明显的优越性,,

,

全简化端电压检测法的位置检测电路然后用软件延迟1/

7〕提出用文献「,

三相端电压和比较电压间接得到绕组反电势的过零点。

反馈装置简单功率密度更高输出转矩更大控制结构更为简单使电机和逆变器各自的潜力得到充分的发挥,,

2周期的时间再切换触发信号 1

。

但,

因此无刷直流电机的应用和研究受到了广泛的重视凭

由于凸极电机中电枢反应和检测电路滤波器的影响会导致电机超前或滞后换流因此文献〔8〕对此进行了修正,

其技术优势在许多场合取代着其它种类的电动机2

。

并取得了良好的效果“”

。

转子位置检测及触发状态切换的实现无刷直流电机的运行是通过逆变器功率器件随转子

端电压检测法虽能完成转子位置的检测但由于,

,

绕组的反电势正比于转子的转速因此在低速时就很难检测到反电势而会导致电机失步。

,

的不同位置相应地改变其不同的触发组合状态来实现

的因此准确检测转子的位置并根据转子位置准时切换

,

9〕提出了通过检测与功率器件反并联的二极文献仁

功率器件的触发组合状态是控制无刷直流电机正常运行的关键。

管的导通与否来

判断绕组反电势的过零点这种方法在低速时也能检测到二极管的导通使电机能在低速下正常运行且有利于顺利完成启动过程,,

,

用位置传感器来作为转子的位置检测装置是最直接收稿日期 2 0 0:

。

但是这种检测方

,

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法需在二极管上并列检测电路这对于集成的功率器件无刷直流电机控制技术综述11

很难实现;并且二极管的导通时刻并不是绕组反电势的真正过零时刻要消除这误差也还得另加补偿电路,

了磁通畸变和干扰带来的转矩脉动4 2.

。

,

。

谐波引起的转矩脉动,

0」 1文献仁提出了一种检测转子位置的新方法在永,

磁转子的表面粘贴一些非磁性的导电材料利用定子绕组高频开关工作时非磁性材料上的涡流效应使开路相电压的大小随转子位置角而变化从而可通过检测开路相电压来判断转子位置此方法不依靠反电势因此能保证电机在低速时可靠地运行和顺利地起动,

文献仁 4〕对无刷直流电机的转矩特性进行了深人的 1研究分析了谐波引起的转矩脉动在无刷直流电机中。,

,

理想条件下同次的磁链谐波与电流谐波 ( 3倍谐波除外〕相互作用产生恒定的转矩不同次谐波之间是不产生转矩的。,

,

,

,

,

但在实际情况下由于电机的电感限制了电流,,。,

,

。

但此方 …… 此处隐藏：2276字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……