基于脉幅调制的超高速无刷直流电机过零点检测补偿策略

超高速无刷直流电机广泛应用于超高速空压机、晶圆切割、飞轮储能等系统。针对超高速无刷直流电机控制中的三相绕组不完全对称和参考零点不确定偏移导致的失步问题,该文以脉幅调制控制器为基础,通过对非理想电机的研究,建立过零点抗扰动的模型,提出一种综合考虑不平衡过零点和不对称过零点补偿的改进控制策略,建立适用于三种非理想过零点模型的基础延迟时间择优策略的数学模型和换向时间补偿函数。同时,在不平衡不对称过零点扰动存在的前提下,考虑负载变化等因素引起的换相误差并提出相应的变速误差补偿策略。实验结果表明,改进控制策略可以有效减小无刷直流电机的换相误差,显著地提高电机换相的精度进而提高其运行速度上限,为无速度传感器超高速无刷直流电机稳定运行提供了一定的理论基础。

一种电动自行车用无位置传感器无刷直流电机转子位置检测方法

本文提出了一种用于电动自行车的无位置传感器无刷直流电机转子位置信号的检测方法。本文所有测量电压的参考电位为电源的负母线。高速下通过比较电机的交流虚拟中点与直流虚拟中点,得到反电势的过零点;低速下将电机的交流虚拟中点电压与负母线电位进行比较,得到反电势的过零点。再将反电势的过零点延迟30°电角度即可获得无刷直流电机绕组换相所需要的转子位置信号。该方法具有扩展速度范围的优点。由于不必对检测信号进行滤波,不但省去了滤波电路,同时消除了滤波电路带来的相移问题。文中对该检测方法的原理进行了详细介绍,并通过实验验证了该方法的有效性。

无刷直流电机无位置传感器的优化控制方法

针对传统的无刷直流电机无位置传感器因滤波而产生的相位误差和电机三段启动繁琐困难等问题。提出了一种通过零点检测来进行绕组换相的控制方法,这一方法解决了传统控制方法的不足,提高了控制的准确性和降低了硬件的复杂性和成本。并且通过实验表明:此判断方法与真实的绕组导通情况和过零点情况一致,并且将与真实的有位置传感器情况下的电动机导通绕组及电动机反电动势和电流关系相对比,结果一致,说明本方法的正确性与可行性。

专利选载

江苏东成工具科技有限公司(1)专利名称:无刷直流电机反电动势过零点电压的补偿系统及方法申请公布号:CN115664275A申请公布日:2023.01.31发明人:陆春雷;陆锐峰;朱洁一种无刷直流电机反电动势过零点电压的补偿系统及方法,在电压补偿模块内预设母线电流阈值,以划分电压补偿基准;电压补偿模块比较母线电流值与母线电流阈值的大小,以确定母线电流值是否超过母线电流阈值;电压补偿模块根据母线电流值与母线电流阈值的比较结果输出相应的电压补偿信号;控制器根据电压补偿信号补偿无刷直流电机反电动势过零点电压,提高反电动势过零点电压的判断基准以弥补由于母线电流过大导致的反电动势过零点电压降压偏移,进而提高无刷直流电机换相精度。

一种新颖的无刷直流电机无位置传感器控制系统

为了实现无刷直流电机无位置传感器控制,提出了一种新颖的绕组反电动势检测方法。该方法通过比较电机断开相绕组端电压和逆变器直流环中点电压的关系,直接检测到断开相绕组的反电动势过零点,从而获得转子位置信息。本系统仅检测三相绕组中一相绕组的反电动势,通过软件延时得到六个离散的换相信号,简化了检测电路。文中对电路结构进行了分析,并在由该方法构成的无位置传感器控制系统上进行了实验验证,实验结果表明了本文提出的反电动势检测方法的有效性。

基于DSP的无刷直流电机无位置传感器控制的实现

在传统的无刷直流电机控制系统中,由于大多采用位置传感器来获取电机转子位置信号,导致电机体积增加,控制线路变得复杂,因而限制了无刷电机在恶劣环境中的使用。为了改善位置传感器使用带来的弊端,本文设计并制作了一个基于美国德州仪器公司(TI)的数字信号处理(DSP)芯片TMS320LF2407A为主控制芯片的无位置传感器的无刷直流电机控制系统。采用虚拟中性点提取电机反电动势过零点从而捕捉电机转子位置信号,电机启动采用三段式,逆变器的上桥臂使用脉宽调制(PWM)而对应的下桥臂恒定导通,电机调速采用速度-电流双闭环比例积分(PI)控制。研究结果表明,电机能够平滑稳定地启动,整个控制系统具有良好的动态和静态性能。该文的设计方法是行之有效的,具有较重要的工程实践借鉴价值。

基于STM32的无位置传感器无刷直流电机控制系统

利用STM32的控制性能和丰富外设,实现无位置传感器无刷直流电机控制,介绍了该系统的硬件电路和软件程序设计方法,采用并实现了择多函数滤波器的反电动势过零点检测方式。该系统具有一定的可靠性和稳定性。

无感无刷直流电机控制系统的研究与设计

针对无感无刷直流电机控制系统中转子位置信号获取的问题,通过无刷直流电机拓扑结构分析了反电动势过零点检测法的原理,以及基于模拟中性点电压作为参考点的反电动势过零点检测电路原理,详细设计了对应的硬件电路和软件程序,并最终进行了无感无刷直流电机控制系统的测试。测试结果表明换相时刻滞后反电动势过零点后30°电角度,可以获得正确的功率管导通顺序,系统运行稳定。

无位置传感器永磁无刷直流电机位置检测误差因素分析

无位置传感器永磁无刷直流电机的反电动势过零点相电压检测法由于低通滤波器和二极管续流造成非导通相相电压过零点相移与反电动势过零点不一致。经分析、仿真和试验,确定了过零点相移问题的原因。为此,提出了AD采样端电压检测反电势过零点的方法。通过试验证明了该方法的可行性。

基于无刷直流电机的无位置传感器控制

针对传统的无刷直流电机无位置传感器控制方法因存在滤波而造成相位延迟,因重构电机中性点需要额外的硬件电路造成成本上升等问题。提出了一种直接通过检测非导通相端电压和母线电压中点的无位置传感器控制方法,方法克服了传统控制方法的缺点,提高了控制性能,降低了硬件成本。同时设计了新的启动方法,避免三段式启动时间长的缺点,实现无刷直流电机无位置传感器的快速启动。经过实验结果表明:所提方法获得的换相点与真实换相点相一致,并将其速度波形与有霍尔传感器控制的无刷直流电机速度波形比较,证明方法的可行性与实用性。

基于DSP_F2812的BLDCM无传感器控制研究

分析了无刷直流电机数学模型,对无刷直流电机无传感器控制的三段式起动与反电动势过零点换相技术做出研究。利用电机三相端电压与反电动势间关系来确定电机反电动势过零点与换相点,提出了基于三相反电动势的改进型反电动势过零点换相方法。设计了基于DSP_F2812的无刷直流电机控制平台。通过实验验证表明,基于三段式起动与改进型反电动势过零点换相方法的BLDCM无位置传感器控制达到了带霍尔传感器换相控制的精度与效果。

无刷直流电机无位置传感技术探究

在电机的发展过程中,随着科技发展的需要,对电机的应用范围、性能指标都提出了更高的要求,也涌现出很多新型电机。而无刷直流电机就是近年来发展迅速的特种电机。本文重点阐述了永磁无刷直流电机关键技术的相关理论,对无刷直流电机的发展和技术特点进行了介绍,分析了无位置检测技术的相关理论,探索了永磁电机无位置传感应用的关键技术。

基于ARM的离心式水泵启停耐久测试系统设计

针对离心式水泵启停耐久测试的需求,提出了一种基于ARM与MFC的离心式水泵启停耐久测试系统的设计方案。该方案采用STM32微处理器完成直流无刷电机控制,驱动水泵运转;基于MFC上位机设置相应参数,实现对水泵不同速度模式的启停,并且能实时监测水泵的工作状态和测试状态。实验证明所提出的方案具备较好的水泵转速控制能力,能模拟不同的水泵工况,保障了水泵的启停耐久性能。