基于母线电流的无刷直流电机换相位置优化策略

通过分析无刷直流(BLDC)电机换相位置与母线电流的关系,建立了母线电流与换相位置偏差的数学关系,在此基础上提出了一种无位置传感器无刷直流电机换相位置优化策略。该策略以控制绕组电流与反电动势(BEMF)同相位为目标,以换相位置补偿角为被控制量,以母线电流随换相角度的变化率作为偏差量,通过比例积分(PI)调节器调节电机换相位置;并且可以同时校正位置信号检测误差和绕组电感引起的相位偏差。通过实验验证了该策略可以准确、快速地找到最佳换相位置,有效提高电机运行效率。

无刷直流电机理想换相位置的理论及实验研究

无刷直流电机的设计与运行参数均会影响其理想换相位置,而换相的超前或者滞后均会引起控制效率的降低。为了分析电机参数对理想换相位置的影响,通过对称性边界条件建立了无刷直流电机的稳态电流数学模型。在稳态数学模型的基础上,根据理想换相位置与d轴电流的关系,进一步建立了通过最优化算法寻找理想换相位置的仿真系统。最后,通过实验电流波形与仿真电流波形的对比验证了仿真模型的准确性,并且对理想换相位置随电机内感、内阻、电气时间常数、转速和负载变化的规律进行了系统的研究。

无位置传感器无刷直流电机换相位置的检测与修正

分析了无位置传感器无刷直流电机根据端电压进行反电势过零点检测进而获得转子换相位置的原理,研究了 PWM调制对反电势过零点检测的影响,设计了消除 PWM斩波干扰的反电势过零点检测电路,提出了对阻容滤波、器件延时与软件计算导致的相位偏移进行联合修正的方法,推导了相移修正公式。实验结果表明所设计的反电势过零检测电路和相移修正方法可准确获得转子换相位置,无位置传感器无刷直流电机能够稳定可靠地运行。

基于新型跟踪微分器的无刷直流电机换相位置检测

为从被噪声污染的反电动势中提取清晰的过零信号以满足无刷直流电机换相位置检测的要求,设计一种结构简单的新型跟踪微分器。在系统状态与平衡点距离较远时,采用非线性非光滑方式趋近平衡点;在系统状态与平衡点距离较近时,采用线性方式趋近平衡点。同时,利用李亚普诺夫直接法证明信号跟踪的全局渐进稳定性并给出相关参数的物理意义。仿真结果表明:新型跟踪微分器能以一套参数满足宽调速范围运行的需要,可获取具备固定延迟时间的过零信号,具有良好的高斯噪声、斩波噪声抑制能力。

基于母线电流重构的空心杯BLDCM无位置传感器换相误差闭环补偿方法

为精确补偿无刷直流电机无位置传感器的换相误差,分析了换相误差与重构母线电流积分的相关性,设计了母线电流重构及滤波电路,得到了双重构母线电流在每个换相周期的积分值,并以电流积分差值作为换相误差表征量建立了闭环补偿控制系统,利用控制器输出量补偿换相误差,实现了换相信号相位的高精度闭环校正。相比传统方法,所提出的硬件电路可精确构建母线电流积分,准确表征电机换相误差,提高无刷直流电机的运行效率。最后通过搭建磁悬浮飞轮系统验证了所提方法的有效性。

直流无刷电机无位置传感器控制方法

由于换相信号提取的准确性较低,导致直流无刷电机的换相控制效果较差,因此提出直流无刷电机无位置传感器控制方法研究。利用电机内绕组、反电势以及转子之间的关系,建立直流无刷电机模型,根据反电势变化对换相位置产生的影响,利用模型计算杂波的作用强度,提取到准确的换相信号,根据信号实现对换相操作的控制。通过实验对所提方法进行测试,结果表明,该方法能够确保换相前后电机内电压和电流的一致性。

Au6802检测电路及其在PMSM伺服控制中的应用

基于Au6802的永磁同步电机伺服控制检测电路,包括具有转变压器-数字转换器输入信号滤波的Au6802外围电路,及具有三线串行绝对轴角位置信号、并行编码器增量式位置信号和磁极位置信号检测的、与电机专用芯片DSP TMS320F240的接口电路。该检测电路实现了电机绝对式和增量式等换相位置反馈,及电机速度反馈。可简化旋转变压器和数字信号处理器接口电路和控制算法,节省DSP时间开支。