無刷直流電機(jī)無位置傳感器技術(shù)研究.pdf

1、無刷直流電機(jī)用電子換相取代了傳統(tǒng)直流電機(jī)的機(jī)械換向，但電子換相需要位置傳感器提供轉(zhuǎn)子位置信息。霍爾元件等位置傳感器的采用給無刷直流電機(jī)系統(tǒng)帶來了諸多缺點(diǎn)，如增加電機(jī)體積，降低可靠性等。因此，無刷直流電機(jī)的無位置傳感器技術(shù)具有重要研究意義和應(yīng)用價(jià)值，也是目前研究的熱點(diǎn)。本文從經(jīng)典的“反電勢(shì)法”入手，對(duì)無位置傳感器技術(shù)中的位置檢測(cè)、速度估算和起動(dòng)等問題進(jìn)行研究，主要內(nèi)容如下：
　　本文首先介紹了無刷直流電機(jī)的運(yùn)行原理和數(shù)學(xué)模型，回顧了

2、經(jīng)典“反電勢(shì)法”的基本原理，并分析了濾波器對(duì)其位置檢測(cè)的影響。在此基礎(chǔ)上，本文提出一種新穎的“旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)”無位置傳感器技術(shù)。該技術(shù)將原定子坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)某特定角度，并在新坐標(biāo)系中對(duì)三相端電壓進(jìn)行處理，以此補(bǔ)償濾波器相移角，從而獲得電子換相線路需要的換相驅(qū)動(dòng)信號(hào)；同時(shí)，利用正交旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系獲得電機(jī)轉(zhuǎn)速，該轉(zhuǎn)速估算算法消除了傳統(tǒng)算法依賴換相點(diǎn)的局限性，提高了轉(zhuǎn)速反饋的實(shí)時(shí)性。文中對(duì)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　由于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)法在起動(dòng)時(shí)刻無法得

3、到正確的轉(zhuǎn)角信息，因此需要采用另外的初始位置檢測(cè)策略。本文對(duì)基于電感法的起動(dòng)控制策略進(jìn)行了深入研究，其中重點(diǎn)分析了續(xù)流模式對(duì)起動(dòng)性能的影響，并提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。根據(jù)以上分析，本文在MATLAB/Simulink下搭建了仿真模型，對(duì)電感法進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該起動(dòng)方法的有效性。
　　本文最后以TMS320F2812為控制核心設(shè)計(jì)了無刷直流電機(jī)系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)，對(duì)電感起動(dòng)法和“旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)”無位置傳感器技術(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)