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PFC设计和无刷直流电机控制研究

发布时间:2018-04-03 17:06

  本文选题:无刷直流电机 切入点:功率因数校正 出处:《东南大学》2015年硕士论文


【摘要】:无刷直流电机(Brushless DC Motor, BLDCM)是随着电力电子技术和新型永磁材料的兴起而迅速发展起来的一种新型永磁电机。BLDCM既具有直流电机的优良性能,还具有结构简单、效率高、噪声低和寿命长等优点,在工业、军事和民用等领域的应用越来越广泛。同时,随着电网对电能质量的要求逐步提高,功率因数校正技术在电机控制系统中日益受到重视。论文首先介绍无刷直流电机控制系统的组成和工作原理,以及这种新型电机的控制方法。之后,针对本文无刷直流电机控制系统的特点,确定了电机控制系统所采用的功率因数校正(PFC)主电路拓扑及控制方法——单周期控制Boost型有源PFC。在分析了单周期控制Boost型有源PFC技术工作原理的基础上,采用单周期功率因数校正芯片IR1155设计了适用于无刷直流电机控制系统的功率因数校正电路。其次,针对本文电机控制系统,设计了开关电源。该开关电源采用专用电源芯片TOP223Y,结构为单端反激式,在功率以及电压稳定精度方面都达到了本文系统的要求。本文电机控制系统的硬件方案以控制芯片dsPIC16F1933为核心,包括了整流、逆变、电压电流检测等模块。最后,对加入了PFC的无刷直流电机控制系统进行实验测试,包括网侧电流对比、效率、转速和功率因数等参数的测试。实验结果表明,论文设计的含PFC的BLDCM控制系统工作稳定、效率较高,正常工作时系统功率因数大于0.99,证明了本文所设计系统的正确性、可靠性。
[Abstract]:Brushless DC Motor (BLDCM) is a new type of permanent magnet motor with the rapid development of power electronics technology and new permanent magnet materials. BLDCM not only has the excellent performance of DC motor, but also has simple structure and high efficiency.The advantages of low noise and long life are widely used in industrial, military and civil fields.At the same time, power factor correction (PFC) technology has been paid more and more attention in motor control system with the improvement of power quality.This paper first introduces the composition and working principle of brushless DC motor control system and the control method of this new motor.Then, according to the characteristics of brushless DC motor control system in this paper, the main circuit topology and control method-single-period control Boost active PFC are determined.Based on the analysis of the principle of single cycle control Boost active PFC technology, a power factor correction circuit suitable for brushless DC motor control system is designed by using single cycle power factor correction chip IR1155.Secondly, the switching power supply is designed for the motor control system in this paper.The switching power supply uses a special power supply chip TOP223Y.The structure of the switch power supply is a single-end flyback type, which meets the requirements of the system in terms of power and voltage stability accuracy.In this paper, the hardware of motor control system is based on dsPIC16F1933, including rectifier, inverter, voltage and current detection module.Finally, the control system of brushless DC motor (BLDCM) with PFC is tested, including the measurement of current contrast, efficiency, speed and power factor.The experimental results show that the designed BLDCM control system with PFC works stably and efficiently, and the power factor of the system is greater than 0.99 under normal operation, which proves the correctness and reliability of the system designed in this paper.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM33

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本文编号:1706120

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