無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)利用電子換向器取代了機(jī)械電刷和機(jī)械換向器，這種電動(dòng)機(jī)不僅保留了直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，而且具有交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域已得到了廣泛應(yīng)用。在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制中，轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)是不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是通過(guò)檢測(cè)機(jī)械式位置傳感器來(lái)獲取轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，即有（機(jī)械式）位置傳感器方式，但當(dāng)電機(jī)尺寸小到一定程度或不方便安裝機(jī)械式位置傳感器時(shí)，使用位置傳感器的弊病就比較明顯，于是文章提出

2、了不通過(guò)安裝機(jī)械式位置傳感器直接檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)，而是通過(guò)間接檢測(cè)電機(jī)的磁鏈、電流和電壓等物理量得到轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的方式，即為無(wú)機(jī)械式位置傳感器方式，通常簡(jiǎn)稱為無(wú)位置傳感器方式。采用無(wú)位置傳感器控制技術(shù)之后，不但克服了機(jī)械式位置傳感器的諸多弊病，也拓寬了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合和應(yīng)用前景。 本文綜述了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的起源、發(fā)展和現(xiàn)狀，概述了采用無(wú)位置傳感器的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的一般問題。結(jié)合ML4425無(wú)位置傳感器的無(wú)刷

3、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行了理論分析研究和實(shí)踐產(chǎn)品開發(fā)，就研究開發(fā)過(guò)程中遇到的一些問題進(jìn)行較為全面的研究和討論。 1、文章從理論上介紹了幾種無(wú)位置傳感器的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法，就反電勢(shì)過(guò)零點(diǎn)法和反電勢(shì)3次諧波法進(jìn)行了詳細(xì)分析，并綜合比較幾種常用轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法的特性。 2、由于在實(shí)際應(yīng)用中，無(wú)位置傳感器的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)采用反電勢(shì)過(guò)零法檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)，而反電勢(shì)過(guò)零法在電機(jī)輕載或低速運(yùn)行時(shí)是無(wú)法正常工作的，因此為了使無(wú)刷直

4、流電機(jī)能夠正常地起動(dòng)必須以靠其他方法，文章結(jié)合ML4425芯片中的換向控制和起動(dòng)控制，提出了一種新的起動(dòng)方法，并對(duì)無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)的起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行研究分析。 3、分析了電樞反應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)的影響，及由此對(duì)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)產(chǎn)生的誤差，并提出了減小該誤差的方法。 4、通過(guò)ML4425芯片構(gòu)成了永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的無(wú)位置傳感器驅(qū)動(dòng)控制器，并詳細(xì)介紹了一些相關(guān)功能，如換向控制、限流保護(hù)、反電勢(shì)采樣、壓控晶振VCO、鎖相環(huán)、P

5、WM速度控制等，實(shí)現(xiàn)了永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的無(wú)位置傳感器控制。 綜上，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，采用ML4425芯片構(gòu)成永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的無(wú)位置傳感器驅(qū)動(dòng)控制，不但控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，而且無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)、線性度好，基本解決了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)無(wú)位置傳感器的驅(qū)動(dòng)控制，對(duì)于風(fēng)扇無(wú)刷電機(jī)、計(jì)算機(jī)CPU無(wú)刷風(fēng)機(jī)、光盤驅(qū)動(dòng)器無(wú)刷電機(jī)等負(fù)載起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小、穩(wěn)速驅(qū)動(dòng)的工程領(lǐng)域有較好的推廣價(jià)值。同時(shí)，由于時(shí)間和條件的限制，對(duì)于控制系統(tǒng)復(fù)雜、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大、負(fù)