无刷直流电机无位置传感器关键控制技术研究

发布时间：2022-04-20 20:48

　　无刷直流电机（Brushless DC Motor,BLDCM）以寿命长、工作稳定、维护方便等优点,在电器设备、交通工具、航空航天和工业自动化有着广泛的需求。由于在某些恶劣的工作环境中不能使用位置传感器,且无位置传感器可使电机的体积减小、降低机械加工难度和成本,因此BLDCM主要集中在转子无位置传感器的控制策略研究。本文针对其转子初始位置辨识及起动策略、反电势（Back Electromotive Force,back-EMF）过零点检测方法、转子位置误差以及补偿分析、系统软硬件设计等相关问题进行了深入研究。本文主要研究的内容包括以下几个方面:1.无位置传感器起动策略。根据定子铁心饱和法注入不同方向的电压脉冲矢量,再根据响应电流值的大小来判断出转子所在30°电角度范围的初始区间。精确的定位转子位置后,再结合使用一种软件升压升频的方法对BLDCM进行顺利启动。2.基于端电压法的反电势检测。通过检测断开相绕组端电压,采用了软件计算法与硬件电路提取法两种手段确定反电动势过零点时刻,再延时30°电角度,可获取转子的位置信号。针对实验带来的相位延时进行了相关补偿校正。3.基于扰动观测器的反电势检... 

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

齿槽转矩波动图

图 1.2 换相阶段转矩与电流变化波形图转矩波动一般是通过控制绕组相电流的变化。通常用于减小PWM 调制法、重叠换相法、改变拓扑结构法、滞环控制法、1.3 所示。换相转矩脉动抑制方法PWM调制法重叠换相法改变拓扑结构法滞环控制法直接转矩控制法图 1.3 降低换相转矩脉动技术

(a)Ts 作用时间过短 (b) Ts 作用时间过长图 2.13 电压矢量注入不同时间下的电流响应(a)转子区间位于Ⅻ (b) 转子区间位于Ⅵ时间(1ms/格)I1I4I2I5I3I6I1-I6（50mA/格)I1I4I2I5I3I6时间(1ms/格)I1-I6（50mA/格)格)格)

【参考文献】：
期刊论文
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[3]抑制BLDCM换相转矩脉动的超前换相控制策略[J]. 王大方,朱洪彪,金毅,于知杉,王明玉.  电机与控制学报. 2018(10)
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[5]无刷直流电机转矩脉动控制技术[J]. 吴建廷.  防爆电机. 2018(04)
[6]基于双H桥变换器的无刷直流电机转矩脉动抑制方法[J]. 李东,冯金磊,孔全存,刘桂礼,赵双琦.  电机与控制应用. 2018(07)
[7]基于电流滞环控制的无刷直流电机多状态换相转矩脉动抑制方法[J]. 王培侠,姜卫东,王金平,黄辉,廖玉茗,马炜程.  电工技术学报. 2018(22)
[8]两相导通型永磁无刷直流电机低速瞬时转矩观测[J]. 周扬忠,张登灵,陈旭东.  电机与控制学报. 2018(04)
[9]一种基于平均转矩控制的无刷直流电机无位置传感器方法[J]. 孙小丽,邓智泉,王骋.  电工技术学报. 2018(13)
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博士论文
[1]无刷直流电机换相转矩波动抑制与无位置传感器控制研究[D]. 王迎发.天津大学 2012



本文编号：3646637