高速無位置傳感器風(fēng)扇電機控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電信設(shè)備行業(yè)集成度的不斷提高,設(shè)備單位體積產(chǎn)生的熱量也不斷增加。為了解決熱量傳出的問題,論文開展高速風(fēng)扇的研究。無刷直流電機以其可靠性高、效率高、維護方便和調(diào)速性能好等優(yōu)點,在主流通信設(shè)備用風(fēng)扇領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用;然而無刷直流電機中位置傳感器既增加了成本,又使得產(chǎn)品可靠性變差,故本論文開展高速無位置傳感器無刷直流風(fēng)扇的研究。
　　目前,工業(yè)中常用的是三相全橋驅(qū)動的繞組Y型連接的無刷直流電機。對于無位置傳感器控制來說,反電

2、動勢信號在三相全橋驅(qū)動方式下不能無干擾的直接檢測。三相獨立橋驅(qū)動方式下,無刷直流電機的三相繞組獨立進行控制,可以無干擾的檢測反電動勢信號。同時在三相獨立橋驅(qū)動方式下,電機繞組等效為并聯(lián)連接,可以在相同電壓的情況下提供更大的轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速。論文對上述兩個優(yōu)點進行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)并通過仿真進行驗證。
　　三相獨立橋驅(qū)動的換相點同樣是在滯后反電動勢過零點30°電角度的位置。超前或者滯后換相都會產(chǎn)生大的電流波動,造成電機轉(zhuǎn)矩波動劇烈,使整機效率變低

3、。對于風(fēng)機負(fù)載,轉(zhuǎn)速越高,負(fù)載越大,為了保證電機的效率,本論文通過編程實現(xiàn)在不同的轉(zhuǎn)速下,繞組電流總是處在反電動勢正中間的位置。
　　電機在靜止或者低速時,無法正常啟動。這是因為此時反電動勢為零或非常小,轉(zhuǎn)子的位置信息不能通過檢測反電動勢信號而獲得。論文使用傳統(tǒng)三段式啟動法,對啟動過程進行了詳細(xì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo),獲得了外同步加速換相時間斜坡圖,根據(jù)斜坡圖軟件編程實現(xiàn)電機啟動。
　　本論文以英飛凌公司的XC886為控制芯片設(shè)計了電機