30kW永磁无刷直流电机控制器设计

设计了一种基于dsptms320f2812的测试系统用无刷直流电机控制器,研究了控制器的can总线通信和智能化控制技术。控制器通过can总线实现与上位机的高速通信,可实时接收控制命令,实现对多种机构在多种运行模式下的高精度控制,并将测得的速度、位置、电压、电流等数据传递给上位机。驱动、逆变电路使用主、备份设计,可靠性高。设计了旋转变压器的解算电路,控制器同时具有处理霍尔和旋变两种信号的能力。试验结果表明,该控制器设计合理,完成了与上位机的高速通信和对电机的智能控制,达到了设计要求。

直流电机按照电刷和换向器的有无可以划分为直流有刷电机和无刷直流电机两种,特别是无刷直流电机因具有结构简单、控制容易以及出色的工作特性等优势,在人们的日常生活和工业生产中已经得到了广泛的应用。本文针对电机学习的初学者,提出了一种基于单片机控制驱动无刷直流电机控制应用实验箱的设计思路。

第1页共41页 1绪论 1.1研究背景 一个多世纪以来，电机作为电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领 域以及人们的日常生活中。电机的主要类型有同步电机、异步电机与直流电机三种。直 流电机具有运行效率高和调速性能好等诸多优点，因此被广泛应用于各种调速系统中， 但传统的有刷直流电机均以机械换相方法进行换相，存在相对的机械摩擦，因此带来噪 声、火花、无线电干扰及寿命等致命弱点，从而大大地限制了它的应用范围。而相比有 刷直流电机，无刷直流电机的结构是以电力电子电路取代传统有刷直流电机的电刷，故 其既具有有刷直流电机运行效率高、运行性能好等优点，又具有交流电机运行结构简单、 运行可靠、维护方便等优点。目前，随着半导体技术的快速进步与永磁材料的新发现， 高性能、低成本的永磁无刷直流电机已成为调速领域的领军力量，它具有巨大的开发潜 质和广阔的应用前景。 1.2无刷直流

第1页共41页 1绪论 1.1研究背景 一个多世纪以来，电机作为电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领 域以及人们的日常生活中。电机的主要类型有同步电机、异步电机与直流电机三种。直 流电机具有运行效率高和调速性能好等诸多优点，因此被广泛应用于各种调速系统中， 但传统的有刷直流电机均以机械换相方法进行换相，存在相对的机械摩擦，因此带来噪 声、火花、无线电干扰及寿命等致命弱点，从而大大地限制了它的应用范围。而相比有 刷直流电机，无刷直流电机的结构是以电力电子电路取代传统有刷直流电机的电刷，故 其既具有有刷直流电机运行效率高、运行性能好等优点，又具有交流电机运行结构简单、 运行可靠、维护方便等优点。目前，随着半导体技术的快速进步与永磁材料的新发现， 高性能、低成本的永磁无刷直流电机已成为调速领域的领军力量，它具有巨大的开发潜 质和广阔的应用前景。 1.2无刷直流

介绍了变频空调采用无传感器无刷直流电机作为压缩机的优越性,反电势检测的基本原理以及起动方法,变频空调中压缩机控制部分软、硬件的结构和实现方法。

永磁无刷直流电动机是新一代高性能的驱动电机,它高效、节能、控制简单,已在变频空调压缩机中得到很好的应用.

直流电机控制电路 永磁式换向器直流电机，是应用很广泛的一种。只要在它上面加适当电压。 电机就转动。图9是这种电机的符号和简化等效电路。 工作原理 这种电机由定子、转子、换向器(又称整流子)、电刷等组成，定子用作产生 磁场。转于是在定子磁场作用下，得到转矩而旋转起来。换向器及时改变了电流 方向，使转子能连续旋转下去。也就是说，直流电压加在电刷上，经换向器加到 转子线圈，流过电流而产生磁场，这磁场与定子的固定磁场作用，转子被强迫转 动起来。当它转动时，由于磁场的相互作用，也将产生反电动势，它的大小正比 于转子的速度，方向和所加的直流电压相反。图9(b)给出了等效电路。rw代表 转子绕组的总电阻，e代表与速度相关的反电动势。 永磁式换流器电机的特点 ·当电机负载固定时，电机转速正比于所加的电源电压。 ·当电机直流电源固定时，电机的工作电流正比于转予负载的大小。 ·加于电机的

本设计介绍用altetera公司的max7000系列的epm7128s实现对直流电机的高精度、宽范围的调速控制方案.本系统的控制对象是驾培车用直流电动机,运用vhdl硬件描述语言实现各个模块的功能,从而实现系统对电机的测速、调速、控制功能.系统的测速硬件是利用光电式码盘这种非接触光电传感器.系统调速控制利用调速控制系统来完成.系统的仿真在maxplush软件中完成,采用vhdl硬件描述语言进行软件程序的编辑.本次设计给出了详细的电路原理图及软件设计.基于cpld直流电动机控制系统大大简化了控制电路.

以msp430f149为控制核心,设计出一种全数字式的光伏水泵系统控制器,实现了对光伏水泵系统中无刷直流电机的控制,并介绍了该控制器的硬件设计、控制方法及软件设计。

为了提高高压断路器的动作可靠性,设计了一种新型操动机构——有限转角永磁无刷直流电机操动机构。针对40.5kv真空断路器机械特性的要求,对驱动电机结构和主要参数(电负荷、磁负荷、极数及极弧系数等)进行了设计。并采用有限元法对电机的动态特性进行仿真,结果表明,电机设计合理、满足较高的分、合闸速度的要求。

介绍变频空调采用无传感器无刷直流电机作为压缩机的优越性,反电势检测的基本原理以及起动方法。变频空调中压缩机控制部分软、硬件的结构和实现方法

**资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.***

为了实现液体流量的自动控制,研制了一种以8051单片机为控制核心的新型节流阀。该阀可以人工设定所需要的流量,利用单片机控制直流电机改变节流口的开口大小自动调节通过阀的流量以达到人工设定所需流量,采用涡轮流量传感器测得节流阀出口的流量送入单片机中形成负反馈数字闭环控制。文中论述了节流阀的结构设计以及控制系统的设计,分析了流量控制原理,该设计结构简单,控制精度较高,实现了流量的自动控制,具有一定实用价值。

在回顾传统六开关三相无刷直流电机(bldcm)基本工作原理的基础上,从简化逆变器拓扑结构,降低bldcm系统成本的角度出发,分析了用四开关逆变器驱动三相bldcm的工程可行性。针对四开关逆变器固有的非对称电压矢量问题,提出了四开关三相bldcm的直接电流控制策略。该方法将系统整个工作过程划分为6种工作模式(模式1~模式6)。并对四只功率器件的关断和导通次序作了全新安排,采用滞环控制直接产生驱动bldcm所需的相电流波形。并且指出在模式1和模式4两种特殊工作状态下,可以通过相电流的独立检测、独立控制,来对非工作相的反电动势效应进行补偿,抑制工作相相电流的畸变。为了验证方案的可行性,设计了具体的实验系统。最终的实验结果表明了控制策略的正确性和有效性。

基于单片机的直流电机控制系统设计 陈春龙 应用背景： 利用单片机对直流电机进行直接的控制具有准确的自动调 节作用，用光电编码盘测速以及测转角位移进行反馈，精度较高， 用pwm调速方式控制直流电机转动的速度，以及停止转动，并 可以自动调节速度至预先设定的速度。整个系统的电路逻辑结构 简单，可靠性高，实现功能强。 系统构成： 系统性能指标： 1、电机指标：电压：12v 空载转速：100转每分钟 调速范围：10~100转每分钟 鉴定精度：1%~3% 转角分辨率：4' 2、液晶显示部分：要求能够实时显示转速，能够实时显示转角位移。 3、键盘输入部分：能够任意设定10~100转每分钟的速度 能够任意设定转角（设定180度，能够在转到角度 后停止） 4、系统需要有过载保护和光电隔离部分，电机驱动部分要有过流保 护。 5、使用pid微机控制算法实现电机的恒速运转，能实现

xxxxxx大学 课程设计报告 课程设计名称：单片机系统综合课程设计 课程设计题目：基于51单片机的直流电机控制 院（系）： 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 完成日期： xxxxxx大学课程设计报告 -i- 目录 第1章总体设计方案..................................................................................................1 1.1课程设计的内容和要求.......................................................................................1 1.2课程设计原理.......................................

针对无刷直流电机直接转矩控制系统速度环节存在的非线性饱和特性,引用新型变结构抗饱和anti-winduppi控制器,根据控制器的输出是否饱和,对积分状态进行控制。当控制器进入饱和状态,通过调节可以有效地退出饱和;当控制器处于线性区,保证系统渐进稳定。同时利用模糊理论对控制参数进行在线调整,使系统具有更好的实时性。仿真表明,该方法能够有效地抑制饱和现象,减少超调量,使系统具有更好的动静态性能。

高速无刷直流电机的快速锁相控制方法

介绍无位置传感器的无刷直流电机(bldc)的控制,并针对家用变频空调中的特点,给出三角波叠加及曲线拟合的全新算法,并给出应用结果。

1概述 无刷直流电机(bldc-brushlessdcm0tor)以其结构简单,无励磁损耗,低噪声和良好的调速性能,日益得到广泛的应用.近年来,在家用变频空调中逐渐得到应用和推广.

本文介绍了一种空调用无刷直流电机一种新的定子关键部分设计,对两种定子优点和缺点做了一个比较。可以为从事此工程设计的技术人员提供一些参考。

直流电机 基础 基本配置 永磁直流有刷电机（pmdc电机）由位于定子的永磁体和位于转子的绕组所组成。 绕组线圈末端与换向器片连接，与静止电刷产生滑动接触。电刷越过电机端子连接至直流供电电压。 旋转方向的改变可以通过电压极性的反转来实现。 通过线圈的电流在转子产生磁极，与永磁体的两极相互作用。为了使产生的转矩保持在同一方向，当转子 北极经过定子南极时，电流必须换向。 由于滑动接触分为多个片段，这些分段的滑环被称为换向器。左图显示转子绕组电流换向之前的角位置， 右图显示转子绕组电流换向之后的角位置。 为了产生更恒定的转矩，真正的直流电机拥有两个以上的绕组和整流片。 下图显示了一个五段式设计（hc685lg） 永磁材料由弹簧固定（nf213g） 这是规格为#200的je永磁直流电机的分解图。 换向器片是由铜做成的。上面这种电机有3个片段。 电刷是由贵金属（金属指型叶片电