基于反电动势法的直流无刷电机的无感控制应用

提出了一种通过检测直流无刷电机反电动势判断电机转子位置实现直流无刷电机无传感器的驱动,分析了反电动势法的基本原理、过零信号的判断处理及实现无位置传感器直流无刷电机的软启动,根据试验搭载的硬件平台,在实验中调整延时换向处理程序,使得直流无刷电机启动平稳、高效。

飞机电动环控用高速电机全速域无位置控制稳定性分析

以飞机电动环控用高速永磁同步电机(High-speed permanent magnet synchronous motor,HSPMSM)控制系统为研究对象,考虑到HSPMSM无传感器控制的研究主要集中在算法实现和转子估计误差消除方面,本文提出了一种基于小信号分析的无传感器全速控制全局稳定性分析和参数设计方法。该方法在扩展反电动势法的基础上设计了位置估计环的参数,并建立了位置估计环和速度环的参数对系统稳定性的影响。其次,本文使用根轨迹来设计I/f控制能够运行的最高转速和扩展反电动势法能够运行的最低转速,以确定算法切换的稳定转速。同时分析了电机参数在高温下的灵敏度。最后,在45 kW、4000 r/min表贴式HSPMSM上进行了全速域电动环控实验。结果表明,本文设计的回路参数和切换转速具有更好的动态和稳态性能,参数的灵敏度与理论分析一致,为HSPMSM的全局参数设计和灵敏度分析提供了可行的思路。

永磁直线同步电机无位置传感器控制研究

为了实现表贴式永磁直线同步电机(SPMLSM)的无位置传感器运行,采用开环转闭环的控制方法。PMLSM在起动定位后开环起动,基于反电动势积分法估算动子角度;逐步降低初级电压幅值减小电流,观测开环电流矢量与动子估算角度的夹角,在合适夹角下平稳切换到闭环状态,有效降低了电流与速度的超调,重点解决了低速域下观测磁链的漂移和平稳切换问题。基于SPMLSM实验平台验证了控制算法的有效性,表明当运行速度为3 Hz时动子位置估算结果的均方根误差为0.065 rad,在该误差内可平滑切换,验证了反电动势积分法能够在低速域下实现SPMLSM的无位置传感器控制。

反电势中值滤波的无刷直流电机无感控制策略

针对反电动势法控制无刷直流电机低速无感运行时反电动势波形会产生严重畸变的问题,提出了一种基于中值滤波器的无刷直流电机反电动势无感控制策略。首先基于电机电压方程得出在H_PWM-L_ON这种PWM调制方式下的悬空相电压方程,得到精确的反电动势过零点;其次通过Simulink仿真对比使用中值滤波器和普通反电动势法这两种方法所取得的效果,体现了所提方法的优越性,并对中值滤波器的窗口大小给出设计依据;最后在PWM_ON调制方式下进行仿真,证明所提方法不受PWM调制方式的影响,且通过滞后超前换相进一步抑制换相转矩脉动,取得了较好的效果。一系列的仿真证明了本文所提出的无位置传感器控制方法在无刷直流电机低速运行时具有良好的换相精度和高可靠性。

反电势均值滤波的无刷直流电机无感控制策略

针对无刷直流电机低速时反电势波形会产生严重畸变的问题,提出了一种基于改进移动均值滤波器的无刷直流电机反电势无感控制策略。首先通过Matlab对低速时的反电势波形进行离线重构,对比使用了均值滤波的反电势波形,验证了理论的可行性;其次通过Simulink进行仿真对比,验证了该方法在全速域上换相精度的优越性;最后对均值滤波器的窗口大小选择、中断时间等设计因素对于换相精度的影响进行了深入探讨,并优化了运算量。Simulink仿真和离线对比证明了本文所提出的无位置传感器控制方法在无刷直流电机低速运行时具有良好的换相精度和普遍适用性,具有一定的实用价值。

高真空分子泵驱动实验分析

研究低粒子阀粒度检测平台使用的小型复合分子泵驱动技术,设计分子泵驱动器的关键硬件电路并在实验平台对控制方法进行验证以实现分子泵的稳定驱动。采用无位置传感器的永磁无刷直流电机作为高真空分子泵的动力源,在现有的电机驱动和停机控制策略上应用转子位置预定位方法及转子位置检测的线反电势过零法。研究设计得到了一种适用于高转速真空泵驱动领域的高真空分子泵驱动方法,实现了分子泵的稳定驱动。

无位置传感器无刷直流电机短时脉冲定位加速方法

提出了一种新的无位置传感器无刷直流电机两步短时脉冲定位加速新方法。根据电机定子铁心饱和效应,采用六短时脉冲检测方法实现转子定位与初步加速,建立较低的反电动势。通过比较反电动势对短时检测脉冲的影响,选择2个有效短时脉冲进行定位,从而达到减小定位时间、提高定位准确度、快速加速电机的目的。利用加速阶段最后6次换相时间修正值作为切换后首次换相时间,实现了平滑切换至反电动势运行。试验结果验证本文所提方法定位准确、抗干扰能力强,能够快速加速电机,并能可靠实现反电动势运行。

无位置传感器无刷直流电动机无反转起动及其平滑切换

提出了一种隐极式无刷直流电动机的无反转起动及其平滑切换新方法。根据电动机定子铁心饱和效应,采用短时脉冲检测方法实现转子定位与加速。针对"三段式"起动方法切换的缺点,提出了在一定转速时关闭所有开关器件,利用电动机端电压波形与导通相之间的对应关系实现平滑切换的方法。反电动势过零点检测选在PWM调制信号开通状态结束时刻,在对端电压进行采样后由软件算法确定真实过零点。样机试验结果验证了本文提出方法的可行性和有效性。

无位置传感器无刷直流电机转子位置检测误差分析及其补偿

分析了无位置传感器无刷直流电机控制中采用反电势法检测转子位置产生误差的原因,并提出了补偿转子检测误差的方法。

无传感器无刷直流电机在变频空调中的应用

介绍变频空调采用无传感器无刷直流电机作为压缩机的优越性 ,反电势检测的基本原理以及起动方法。变频空调中压缩机控制部分软。

基于DSP的两相无刷直流电机转速控制系统

介绍一种基于DSP的高速两相无刷直流电机控制系统。针对目前大部分电机伺服系统仍使用传统有刷电机的情况,通过使用数字信号处理器和大规模可编程逻辑器件,进行无刷直流电机的数字化控制。分析无刷直流电机系统的原理和特性,详细介绍系统的组成、功能。针对该系统中实时控制处理的要求,在体积和功耗受到限制的条件下,提出一种基于DSP+CPLD的电机控制方案。使用TMS320F2812和EPM7128S作为主控制芯片,软件设计使用DSP C语言编写。系统联调实验结果表明,该系统具有较好的鲁棒性、精确性,改善了电机的调速性能。

无刷直流电动机的反电势过零检测法研究

分析了反电势过零检测法控制无位置传感器无刷直流电机的基本原理,设计了检测电路;对电路中滤波所带来的转子位置移相进行误差分析,提出了相位修正的方法,并通过实验进行了验证。

基于SMO的PMSM无速度传感器调速系统

为了进一步降低永磁同步电机调速系统的成本,提高系统的可靠性,设计了一种基于滑模观测器(SMO)理论的永磁同步电机(PMSM)无速度传感器调速系统。该系统使用滑模变结构理论估计电机的反电动势,滑模切换函数采用饱和线性函数代替了传统的符号函数,既可以有效地减少滑模变结构的‘抖振’效应,又容易在微控制器中实现。SMO的输出经过低通滤波后,使用锁相环(PLL)快速计算出电机磁极位置和转速,作为系统反馈。最终算法通过STM32F103单片机实现。实验结果表明,SMO能够准确地观测出磁极的位置和转子转速,响应速度快,抖动较小,整个系统的转速调节时间小于0.2 s。该调速系统可以方便地应用于冰箱制冷系统、空调压缩机系统等低成本的永磁同步电机中。

两相无槽无刷直流电机的无位置传感器控制

为消除无刷直流电机基于霍尔位置传感器控制存在的缺点,实现两相无槽无刷直流电机的无位置传感器控制,首先在分析了两相无槽无刷直流电机的定、转子结构、绕组连接方式以及反电势过零点检测法的工作原理基础上,论述了两相无槽无刷直流电机无位置传感器控制的硬件系统和软件系统的设计方案,并对两相无刷直流电机进行了试验。试验结果证明了系统的可行性、稳定性。结果表明,该控制方案具有线路简单、成本低、转矩脉动小、系统运行稳定等优点。

基于线反电动势检测的无刷直流电机无位置传感器控制系统仿真新方法

在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上,提出了基于线反电动势过零法的无位置传感器控制系统,同时采用转速和电流双闭环控制,使得系统具有更好的稳定性。在Matlab/Simulink环境下,通过把Simulink模块库中的已有模块与S函数相结合的方法,构建了无位置传感器控制系统的仿真模型。仿真结果与理论分析一致,证明了所提出的无位置传感器控制系统仿真模型的准确性。该模型为实际电机控制系统设计提供了指导和参考。

无位置传感器无刷直流电机在车载冰箱压缩机中的应用研究

目的本研究根据车载低温冰箱的勤务功能和使用要求,对压缩机选用的无刷直流电动机符合战技指标要求,设计了相应的控制系统。方法通过详细分析"反电势法"无刷直流电机控制原理,设计基于反电动势法的无位置传感无刷直流电机控制系统。电路各组成部分均采用软硬件抗干扰措施。结果车载低温冰箱制冷采用了无刷直流电机压缩机,它体积小、制冷效率高,且克服了传统压缩机防震性能较差的缺陷,可满足血液冷藏和成分血转运的要求,是制冷技术发展的新方向。结论采用无位置传感器无刷直流电机驱动压缩机制冷技术研制的车载低温冰箱可适应各种恶劣且复杂的条件,具有较高的理论意义和实用价值。可为军队战时和平时低温物品的供应提供有力的装备和物质保障。

反电势法检测转子位置的直流无刷电机系统起动方法

综述了反电势法检测转子位置的无位置传感器直流无刷电动机系统的若干起动方法,包括三段式起动法、预定位起动法、升频升压同步起动法以及短时检测脉冲转子定位起动法,描述了它们的原理、实现和优缺点。

基于反电动势数学模型分析电动汽车永磁同步电机失磁故障

以V型磁路结构的8极42 kW内置式永磁同步电机为研究模型,推导出了任意磁极或任意多个磁极发生不同程度的不可逆失磁故障下单槽和单相的空载反电动势数学模型。利用有限元方法仿真验证了该模型是正确的。该模型简单有效且计算量小,考虑了转子磁场谐波的影响。结合该模型与有限元仿真对失磁故障进行了分析,结果表明:单槽反电动势波形能反映失磁磁极的具体位置和失磁严重程度,单相反电动势波形不能辨别失磁磁极的具体位置,只能反映所有磁极的整体失磁程度,且不含有故障谐波分量,监测故障谐波分量诊断永磁同步电机的失磁故障须考虑绕组的连接型式。

小型无刷直流电动机无位置传感器控制的设计

介绍一种用于人工心脏轴流式血泵的无位置传感器无刷直流电动机闭环调速控制系统的电路设计。利用自起动方式实现电机起动,当电机达到额定转速时进入闭环控制系统,利用反电势逻辑积分法,实现无刷直流电动机无位置传感器控制。

无位置传感器BLDCM的软件升频启动策略

针对无位置传感器直流无刷电机的反电势过零检测法在电机启动时无法准确获取转子位置以致不能正常启动这一问题,设计了一种基于软件升频换相的新型启动策略.通过分析电机转子的启动机理,得到转子升频换相时刻的超越方程.为规避超越方程求解的复杂性,只解出其中若干值,采用最小二乘曲线拟合法将离散的换相时刻拟合成升频换相时间函数,并在实时控制中在线计算各换相时刻及自同步切换时刻,以便完成转子的准确换相和电机的平滑启动.为验证软件升频启动策略的有效性,在simulink中对直流无刷电机空载、轻载、重载三种条件下的启动性能展开研究.结果表明软件升频启动策略在各种负载条件下都能使直流无刷电机正常启动,不会出现堵转、停转等现象.提出的软件升频启动法换相准确、启动性能良好,是无位置传感器直流无刷电机的一种非常可靠的启动策略.