30kW永磁無刷直流電機(jī)控制器設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)了一種基于dsptms320f2812的測(cè)試系統(tǒng)用無刷直流電機(jī)控制器,研究了控制器的can總線通信和智能化控制技術(shù)?？刂破魍ㄟ^can總線實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的高速通信,可實(shí)時(shí)接收控制命令,實(shí)現(xiàn)對(duì)多種機(jī)構(gòu)在多種運(yùn)行模式下的高精度控制,并將測(cè)得的速度、位置、電壓、電流等數(shù)據(jù)傳遞給上位機(jī)。驅(qū)動(dòng)、逆變電路使用主、備份設(shè)計(jì),可靠性高。設(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)變壓器的解算電路,控制器同時(shí)具有處理霍爾和旋變兩種信號(hào)的能力。試驗(yàn)結(jié)果表明,該控制器設(shè)計(jì)合理,完成了與上位機(jī)的高速通信和對(duì)電機(jī)的智能控制,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

直流電機(jī)按照電刷和換向器的有無可以劃分為直流有刷電機(jī)和無刷直流電機(jī)兩種,特別是無刷直流電機(jī)因具有結(jié)構(gòu)簡單、控制容易以及出色的工作特性等優(yōu)勢(shì),在人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。本文針對(duì)電機(jī)學(xué)習(xí)的初學(xué)者,提出了一種基于單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)無刷直流電機(jī)控制應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱的設(shè)計(jì)思路。

第1頁共41頁 1緒論 1.1研究背景 一個(gè)多世紀(jì)以來，電機(jī)作為電能量轉(zhuǎn)換裝置，其應(yīng)用范圍已遍及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng) 域以及人們的日常生活中。電機(jī)的主要類型有同步電機(jī)、異步電機(jī)與直流電機(jī)三種。直 流電機(jī)具有運(yùn)行效率高和調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于各種調(diào)速系統(tǒng)中， 但傳統(tǒng)的有刷直流電機(jī)均以機(jī)械換相方法進(jìn)行換相，存在相對(duì)的機(jī)械摩擦，因此帶來噪 聲、火花、無線電干擾及壽命等致命弱點(diǎn)，從而大大地限制了它的應(yīng)用范圍。而相比有 刷直流電機(jī)，無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)是以電力電子電路取代傳統(tǒng)有刷直流電機(jī)的電刷，故 其既具有有刷直流電機(jī)運(yùn)行效率高、運(yùn)行性能好等優(yōu)點(diǎn)，又具有交流電機(jī)運(yùn)行結(jié)構(gòu)簡單、 運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。目前，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的快速進(jìn)步與永磁材料的新發(fā)現(xiàn)， 高性能、低成本的永磁無刷直流電機(jī)已成為調(diào)速領(lǐng)域的領(lǐng)軍力量，它具有巨大的開發(fā)潛 質(zhì)和廣闊的應(yīng)用前景。 1.2無刷直流

第1頁共41頁 1緒論 1.1研究背景 一個(gè)多世紀(jì)以來，電機(jī)作為電能量轉(zhuǎn)換裝置，其應(yīng)用范圍已遍及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng) 域以及人們的日常生活中。電機(jī)的主要類型有同步電機(jī)、異步電機(jī)與直流電機(jī)三種。直 流電機(jī)具有運(yùn)行效率高和調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于各種調(diào)速系統(tǒng)中， 但傳統(tǒng)的有刷直流電機(jī)均以機(jī)械換相方法進(jìn)行換相，存在相對(duì)的機(jī)械摩擦，因此帶來噪 聲、火花、無線電干擾及壽命等致命弱點(diǎn)，從而大大地限制了它的應(yīng)用范圍。而相比有 刷直流電機(jī)，無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)是以電力電子電路取代傳統(tǒng)有刷直流電機(jī)的電刷，故 其既具有有刷直流電機(jī)運(yùn)行效率高、運(yùn)行性能好等優(yōu)點(diǎn)，又具有交流電機(jī)運(yùn)行結(jié)構(gòu)簡單、 運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。目前，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的快速進(jìn)步與永磁材料的新發(fā)現(xiàn)， 高性能、低成本的永磁無刷直流電機(jī)已成為調(diào)速領(lǐng)域的領(lǐng)軍力量，它具有巨大的開發(fā)潛 質(zhì)和廣闊的應(yīng)用前景。 1.2無刷直流

介紹了變頻空調(diào)采用無傳感器無刷直流電機(jī)作為壓縮機(jī)的優(yōu)越性,反電勢(shì)檢測(cè)的基本原理以及起動(dòng)方法,變頻空調(diào)中壓縮機(jī)控制部分軟、硬件的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法。

永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)是新一代高性能的驅(qū)動(dòng)電機(jī),它高效、節(jié)能、控制簡單,已在變頻空調(diào)壓縮機(jī)中得到很好的應(yīng)用.

直流電機(jī)控制電路 永磁式換向器直流電機(jī)，是應(yīng)用很廣泛的一種。只要在它上面加適當(dāng)電壓。 電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)。圖9是這種電機(jī)的符號(hào)和簡化等效電路。 工作原理 這種電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子、換向器(又稱整流子)、電刷等組成，定子用作產(chǎn)生 磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)于是在定子磁場(chǎng)作用下，得到轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)起來。換向器及時(shí)改變了電流 方向，使轉(zhuǎn)子能連續(xù)旋轉(zhuǎn)下去。也就是說，直流電壓加在電刷上，經(jīng)換向器加到 轉(zhuǎn)子線圈，流過電流而產(chǎn)生磁場(chǎng)，這磁場(chǎng)與定子的固定磁場(chǎng)作用，轉(zhuǎn)子被強(qiáng)迫轉(zhuǎn) 動(dòng)起來。當(dāng)它轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于磁場(chǎng)的相互作用，也將產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，它的大小正比 于轉(zhuǎn)子的速度，方向和所加的直流電壓相反。圖9(b)給出了等效電路。rw代表 轉(zhuǎn)子繞組的總電阻，e代表與速度相關(guān)的反電動(dòng)勢(shì)。 永磁式換流器電機(jī)的特點(diǎn) ·當(dāng)電機(jī)負(fù)載固定時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速正比于所加的電源電壓。 ·當(dāng)電機(jī)直流電源固定時(shí)，電機(jī)的工作電流正比于轉(zhuǎn)予負(fù)載的大小。 ·加于電機(jī)的

本設(shè)計(jì)介紹用altetera公司的max7000系列的epm7128s實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的高精度、寬范圍的調(diào)速控制方案.本系統(tǒng)的控制對(duì)象是駕培車用直流電動(dòng)機(jī),運(yùn)用vhdl硬件描述語言實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的功能,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)電機(jī)的測(cè)速、調(diào)速、控制功能.系統(tǒng)的測(cè)速硬件是利用光電式碼盤這種非接觸光電傳感器.系統(tǒng)調(diào)速控制利用調(diào)速控制系統(tǒng)來完成.系統(tǒng)的仿真在maxplush軟件中完成,采用vhdl硬件描述語言進(jìn)行軟件程序的編輯.本次設(shè)計(jì)給出了詳細(xì)的電路原理圖及軟件設(shè)計(jì).基于cpld直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)大大簡化了控制電路.

以msp430f149為控制核心,設(shè)計(jì)出一種全數(shù)字式的光伏水泵系統(tǒng)控制器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)光伏水泵系統(tǒng)中無刷直流電機(jī)的控制,并介紹了該控制器的硬件設(shè)計(jì)、控制方法及軟件設(shè)計(jì)。

為了提高高壓斷路器的動(dòng)作可靠性,設(shè)計(jì)了一種新型操動(dòng)機(jī)構(gòu)——有限轉(zhuǎn)角永磁無刷直流電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。針對(duì)40.5kv真空斷路器機(jī)械特性的要求,對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)(電負(fù)荷、磁負(fù)荷、極數(shù)及極弧系數(shù)等)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。并采用有限元法對(duì)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行仿真,結(jié)果表明,電機(jī)設(shè)計(jì)合理、滿足較高的分、合閘速度的要求。

介紹變頻空調(diào)采用無傳感器無刷直流電機(jī)作為壓縮機(jī)的優(yōu)越性,反電勢(shì)檢測(cè)的基本原理以及起動(dòng)方法。變頻空調(diào)中壓縮機(jī)控制部分軟、硬件的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法

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為了實(shí)現(xiàn)液體流量的自動(dòng)控制,研制了一種以8051單片機(jī)為控制核心的新型節(jié)流閥。該閥可以人工設(shè)定所需要的流量,利用單片機(jī)控制直流電機(jī)改變節(jié)流口的開口大小自動(dòng)調(diào)節(jié)通過閥的流量以達(dá)到人工設(shè)定所需流量,采用渦輪流量傳感器測(cè)得節(jié)流閥出口的流量送入單片機(jī)中形成負(fù)反饋數(shù)字閉環(huán)控制。文中論述了節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),分析了流量控制原理,該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單,控制精度較高,實(shí)現(xiàn)了流量的自動(dòng)控制,具有一定實(shí)用價(jià)值。

在回顧傳統(tǒng)六開關(guān)三相無刷直流電機(jī)(bldcm)基本工作原理的基礎(chǔ)上,從簡化逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),降低bldcm系統(tǒng)成本的角度出發(fā),分析了用四開關(guān)逆變器驅(qū)動(dòng)三相bldcm的工程可行性。針對(duì)四開關(guān)逆變器固有的非對(duì)稱電壓矢量問題,提出了四開關(guān)三相bldcm的直接電流控制策略。該方法將系統(tǒng)整個(gè)工作過程劃分為6種工作模式(模式1~模式6)。并對(duì)四只功率器件的關(guān)斷和導(dǎo)通次序作了全新安排,采用滯環(huán)控制直接產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)bldcm所需的相電流波形。并且指出在模式1和模式4兩種特殊工作狀態(tài)下,可以通過相電流的獨(dú)立檢測(cè)、獨(dú)立控制,來對(duì)非工作相的反電動(dòng)勢(shì)效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償,抑制工作相相電流的畸變。為了驗(yàn)證方案的可行性,設(shè)計(jì)了具體的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了控制策略的正確性和有效性。

基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 陳春龍 應(yīng)用背景： 利用單片機(jī)對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行直接的控制具有準(zhǔn)確的自動(dòng)調(diào) 節(jié)作用，用光電編碼盤測(cè)速以及測(cè)轉(zhuǎn)角位移進(jìn)行反饋，精度較高， 用pwm調(diào)速方式控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，以及停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并 可以自動(dòng)調(diào)節(jié)速度至預(yù)先設(shè)定的速度。整個(gè)系統(tǒng)的電路邏輯結(jié)構(gòu) 簡單，可靠性高，實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)。 系統(tǒng)構(gòu)成： 系統(tǒng)性能指標(biāo)： 1、電機(jī)指標(biāo)：電壓：12v 空載轉(zhuǎn)速：100轉(zhuǎn)每分鐘 調(diào)速范圍：10~100轉(zhuǎn)每分鐘 鑒定精度：1%~3% 轉(zhuǎn)角分辨率：4' 2、液晶顯示部分：要求能夠?qū)崟r(shí)顯示轉(zhuǎn)速，能夠?qū)崟r(shí)顯示轉(zhuǎn)角位移。 3、鍵盤輸入部分：能夠任意設(shè)定10~100轉(zhuǎn)每分鐘的速度 能夠任意設(shè)定轉(zhuǎn)角（設(shè)定180度，能夠在轉(zhuǎn)到角度 后停止） 4、系統(tǒng)需要有過載保護(hù)和光電隔離部分，電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分要有過流保 護(hù)。 5、使用pid微機(jī)控制算法實(shí)現(xiàn)電機(jī)的恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，能實(shí)現(xiàn)

xxxxxx大學(xué) 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 課程設(shè)計(jì)名稱：單片機(jī)系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)題目：基于51單片機(jī)的直流電機(jī)控制 院（系）： 專業(yè)： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： xxxxxx大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 -i- 目錄 第1章總體設(shè)計(jì)方案..................................................................................................1 1.1課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求.......................................................................................1 1.2課程設(shè)計(jì)原理.......................................

針對(duì)無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)速度環(huán)節(jié)存在的非線性飽和特性,引用新型變結(jié)構(gòu)抗飽和anti-winduppi控制器,根據(jù)控制器的輸出是否飽和,對(duì)積分狀態(tài)進(jìn)行控制。當(dāng)控制器進(jìn)入飽和狀態(tài),通過調(diào)節(jié)可以有效地退出飽和;當(dāng)控制器處于線性區(qū),保證系統(tǒng)漸進(jìn)穩(wěn)定。同時(shí)利用模糊理論對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整,使系統(tǒng)具有更好的實(shí)時(shí)性。仿真表明,該方法能夠有效地抑制飽和現(xiàn)象,減少超調(diào)量,使系統(tǒng)具有更好的動(dòng)靜態(tài)性能。

高速無刷直流電機(jī)的快速鎖相控制方法

介紹無位置傳感器的無刷直流電機(jī)(bldc)的控制,并針對(duì)家用變頻空調(diào)中的特點(diǎn),給出三角波疊加及曲線擬合的全新算法,并給出應(yīng)用結(jié)果。

1概述 無刷直流電機(jī)(bldc-brushlessdcm0tor)以其結(jié)構(gòu)簡單,無勵(lì)磁損耗,低噪聲和良好的調(diào)速性能,日益得到廣泛的應(yīng)用.近年來,在家用變頻空調(diào)中逐漸得到應(yīng)用和推廣.

文章介紹了基于mc33035的無刷直流電機(jī)控制及其在自動(dòng)門控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

本文介紹了一種空調(diào)用無刷直流電機(jī)一種新的定子關(guān)鍵部分設(shè)計(jì),對(duì)兩種定子優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)做了一個(gè)比較?？梢詾閺氖麓斯こ淘O(shè)計(jì)的技術(shù)人員提供一些參考。