无位置传感器无刷直流电机的启动方法研究

发布时间：2017-09-16 05:36

  本文关键词：无位置传感器无刷直流电机的启动方法研究

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【摘要】：无刷直流电机由于其高效率、低能耗、体积小、质量轻等优点,目前已广泛应用于各大领域。无位置传感器无刷直流电机由于克服位置传感器的安装所带来的弊端,提高了系统可靠性,拓宽了其应用场合。但无位置传感器无刷直流电机启动技术的研究一直是国内外学者研究的重点与难点。因此,有必要研究并设计出一种可靠并具有实际应用价值的启动方法。首先,论文介绍了无刷直流电机的研究背景及意义,结合国内外研究现状分析了目前广泛应用的几种启动方法的优缺点,并介绍了无位置传感器无刷直流电机启动研究的重点与难点,对论文的整体结构进行了安排;其次,论文分析了无刷直流电机的基本结构、工作原理,在此基础上建立了BLDCM的数学模型,为进一步仿真建模做理论准备;再次,论文提出了一种基于脉冲电压注入的启动方法并给出了具体方案,重点研究了启动过程的转子定位、转子的精确定位与加速及切换,同时为了解决启动后的同步切换问题,在自同步阶段采用基于线电压差值法的反电势过零点检测法,并详尽分析了适用此方案的PWM调制方式;最后,通过理论分析基于Maltab/Simulink建立了BLDCM启动方法的仿真模型,仿真实验验证了所提出方案的可行性。实验结果表明,该启动方法有效解决了短时脉冲定位法加速性能差、噪声大的问题,实现了无位置传感器无刷直流电动机的加速和换相的稳定性。
【关键词】：BLDCM 无位置传感器 Maltab/Simulink 启动法 反电势法
【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 课题研究的背景和意义8-9
• 1.2 无位置传感器无刷直流电机启动方法的研究现状9-12
• 1.2.1 三段式启动法10-11
• 1.2.2 升频升压启动法11-12
• 1.2.3 短时脉冲启动法12
• 1.3 无刷直流电机的发展趋势12-13
• 1.4 论文的主要研究内容13-14
• 第二章 无刷直流电机的工作原理与数学模型14-21
• 2.1 无刷直流电机的结构14-17
• 2.1.1 电机本体14-15
• 2.1.2 转子位置传感器15
• 2.1.3 功率驱动电路15-17
• 2.2 无刷直流电机的工作原理17-18
• 2.3 无刷直流电机的数学模型18-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 基于脉冲电压注入的启动方法研究与分析21-38
• 3.1 脉冲电压注入原理21-23
• 3.1.1 基本原理21
• 3.1.2 电机绕组电感与端电压之间的关系21-23
• 3.2 脉冲电压注入启动法23-29
• 3.2.1 脉冲电压空间矢量描述23-24
• 3.2.2 转子初始定位24-25
• 3.2.3 转子的精确定位和加速25-27
• 3.2.4 切换27-29
• 3.3 自同步运行阶段29-37
• 3.3.1 基于线电压差值的反电势过零点检测方法29-31
• 3.3.2 不同PWM调制方式分析31-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第四章 基于Maltab/Simulink的BLDCM启动方法的仿真建模38-50
• 4.1 BLDCM启动系统的控制结构38
• 4.2 BLDCM启动方案的仿真模型建立38-45
• 4.2.1 闭环控制模块39-41
• 4.2.2 反电势过零点检测模块41-42
• 4.2.3 逻辑换相模块42-43
• 4.2.4 启动及PWM信号产生模块43-45
• 4.3 仿真结果及分析45-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 基于DSP的BLDCM启动方法的研究与设计50-61
• 5.1 系统硬件设计50-55
• 5.1.1 硬件系统总体方案设计50-51
• 5.1.2 电机逆变桥电路51
• 5.1.3 功率驱动电路51-54
• 5.1.4 电流检测电路54-55
• 5.1.5 反电势过零点检测电路55
• 5.2 BLDCM系统软件设计55-60
• 5.2.1 系统软件的总体结构55-56
• 5.2.2 主程序设计56-59
• 5.2.3 中断子程序的设计59-60
• 5.3 本章小结60-61
• 结论与展望61-62
• 参考文献62-67
• 攻读学位期间取得的研究成果67-68
• 致谢68

【参考文献】

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本文编号：861222