无位置传感器的直流无刷电机控制系统设计与实现

时间:2015-06-27来源:网络

  2.4电机的启动方案

  由于直流无刷电机在静止及低速运行时难以正确检测反电势信号,因此必须解决电机在静止状态下启动的问题。以往曾有多种启动方法,但有的要增加复杂的启动电路,有的则要与电机特性联系密切,,实现起来难度较大、且可靠性较低。

  本系统采用三段式的方法单纯利用软件来实现电机启动,将电机的启动过程分为预定位、强制运行与同步切换三个阶段。在电机静止时,转子的初始位置未知,需要给设定的两相电枢绕组通以短暂的电流,使转子磁极稳定在这两相绕组合成磁场的轴线上,以此作为转子磁极初始位置(即预定位)。然后按定、转子磁极间正确的空间相位关系使相应的功率器件导通,并以固定的时间进行模式切换,在这段时间内反电势幅值较小,不宜进行过零检测。

  3实验结果

  将前述控制方案应用在直流变频空调压缩机系统上进行实验验证,电机极对数为2,PWM载波频率设为5kHz,最大输出功率为2kW,调速范围为15~~110Hz.实验证明,该系统启动平稳,调速控制系统实时性好,具有良好的控制性能。图5是无刷直流电机三相电压的波形,图6是无刷直流电机三相电流的波形,从波形图中可以看出,输出波形具有较高的质量,从而表明该系统采用的控制策略和算法的可行性和和实用性。

  

 

  图5三相电压波形

  

 

  图6三相电流波形

  4结语

  直流无刷电机具有效率高、功率密度大、功率因数高、体积小、控制精度高等优点,其应用范围非常广泛。直流无刷电机的控制技术正在从传统的有位置传感器的闭环PID控制过渡到无位置传感器的智能控制,其调速范围、转矩脉动、系统鲁棒性等性能都在不断提高。

  在充分利用了TMS320LF240x的强大实时计算能力和片内丰富的集成器件的基础上,设计了基于DSP的无位置传感器直流无刷电机的控制方案,并给出了控制系统的软、硬件结构。该控制系统具有良好的控制性能和调速性能,可以获得较好的动态特性和较高的稳态精度,运行效率高,抗干扰能力强,具有较高的实际应用价值。

1 2

关键词: 传感器 无刷电机

加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号:EEPW

或用微信扫描左侧二维码

相关文章

查看电脑版