无刷直流电机驱动电路设计

发布时间：2017-04-09 18:11

  本文关键词：无刷直流电机驱动电路设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无刷直流电机是随着半导体电子技术发展而出现的新型的机电一体化电机,是现代电子技术、电机技术和控制理论相结合的产物,既具备有直流电动机结构简单,运行可靠,维护方便等一系列的优点,还具有交流电动机无励磁损耗,运行效率高及调速性能良好等诸多优点,现已广泛应用于工业控制的各个领域。本课题在对无刷直流电机驱动电路设计的发展及应用综述的基础上,详细地介绍了无刷直流电机的工作原理及结构组成,对反电势过零检测法无位置传感器控制的原理进行了详细的分析和研究,接着介绍了电机的启动方法。根据控制系统策略分析,本课题把系统集成思想应用于MOSFET逆变电路,以IR2136作为驱动芯片设计了无刷直流电机的驱动电路,该电路集成了输入欠压、防直通、过流等保护功能。在驱动电路基础上,还设计了保护电路、信号检测电路、电源电路等电路模块。其中,信号检测电路包括直流母线电压检测电路、直流母线电流检测电路、霍尔位置信号检测电路以及反电势过零点比较电路等。并对电子元件的选型及参数计算进行了详细的分析说明。最后,对设计的电路按功能模块进行仿真,依次对得到霍尔位置信号波形、直流母线电压、电流信号波形以及无位置传感器位置信号的仿真波形进行分析,分析结果表明,本次设计方案合理,工作稳定,具有很高的性能指标。
【关键词】：无刷直流电机 驱动电路 IR2136
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM33
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景和意义8-9
• 1.1.1 课题研究背景8
• 1.1.2 课题研究目的和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势9-12
• 1.2.1 国内研究现状9-10
• 1.2.2 国外研究现状10-11
• 1.2.3 驱动电路设计的发展趋势11-12
• 1.3 无刷直流直流电机的应用12-13
• 1.4 论文主要研究的内容13-14
• 第二章 无刷直流电机的基本结构与工作原理14-24
• 2.1 无刷直流电机的结构组成14-17
• 2.1.1 电机本体15-16
• 2.1.2 位置传感器16-17
• 2.1.3 电子开关线路17
• 2.2 无刷直流电机的工作原理17-20
• 2.3 无刷直流电机的驱动方式20-21
• 2.4 无刷直流电机的数学模型21-23
• 2.4.1 电压平衡方程21-22
• 2.4.2 电机转矩方程22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 无刷直流电机的控制24-29
• 3.1 无位置传感器转子位置检测24-26
• 3.2 无刷直流电动机的起动26-28
• 3.3 本章小结28-29
• 第四章 无刷直流电机硬件电路设计29-47
• 4.1 BLDCM系统硬件电路的总体设计29-31
• 4.1.1DSP概述29-30
• 4.1.2 TMS320F2812概述30-31
• 4.2 BLDCM逆变桥电路的设计31-34
• 4.2.1 功率器件的选择31-32
• 4.2.2 逆变桥电路32-33
• 4.2.3 保护电路设计33-34
• 4.3 驱动电路设计34-38
• 4.3.1 驱动芯片IR213634-36
• 4.3.2 驱动电路设计36-37
• 4.3.3 光电隔离电路37-38
• 4.4 采样电路设计38-41
• 4.4.1 母线电流检测电路的设计38-41
• 4.4.2 母线电压检测电路的设计41
• 4.5 转子位置检测电路设计41-44
• 4.5.1 有位置传感器的转子位置检测电路41-42
• 4.5.2 无位置传感器控制的转子位置检测电路42-44
• 4.6 电源电路的设计44-45
• 4.7 LED指示灯45
• 4.8 设计软件介绍45-46
• 4.9 本章小结46-47
• 第五章 系统仿真结果分析47-53
• 5.1 BLDCM的Proteus仿真模型47
• 5.2 驱动电路的仿真47-48
• 5.3 有位置传感器转子位置检测电路仿真48-50
• 5.4 采样电路的仿真50-51
• 5.5 无位置传感器BLDCM位置信号波形51-52
• 5.6 本章小结52-53
• 结论与展望53-54
• 参考文献54-57
• 致谢57

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 胡莹;基于DSP的无刷直流电机无传感器控制系统的设计[D];哈尔滨工业大学;2006年

2 平昭琪;基于DSP的无刷直流电机控制系统设计[D];长安大学;2014年

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本文编号：295835