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无位置传感器无刷直流电机起动的比较与研究

作者:admin??来源:中国水利机械网 日期:2015-9-12 10:31:45

  永磁无刷直流电机结构简单,无换向火花,调速性能好,运行可靠且无励磁损耗,因此正越来越广泛地应用于各种领域。

  近年,由于电力电子技术和控制技术的发展,无刷直流电机的DSP控制技术,尤其是无位置传感器的控制技术迅速兴起,并成为今后无刷直流电机控制起动电路框图如所示。

  的发展趋势。目前常用的无位置传感器控制多为反电起动电路框图动势控制,由于无刷直流电机在静止的时候没有感应电动势,因此这种控制方式无法实现自起动,它的起动需要单独设计,本文介绍目前流行的一些起动方法,比较了它们的优缺点和它们各自的适用场合,在此基础上,提出了一种不同于传统起动方法的新的控制方式,并对此进行了起动。由DSP产生PWM波形控制逆变器,使逆变器的换向频率从小到大慢慢的增大,而且给无刷直流电机的定子电压开始很小,逐步升高,把无刷直流电机作为永磁同步电机实现变频起动。与此同时,将PWM波形的参数送入比较器进行比较,当PWM的占空比达到一定数值,也就是电压足够大,电机转速达到一定速度以后,就可以获得足够大的反电动势,这时,就可以适时地将电机切换到无刷直流电机反电动势控制的运行状态。

  240中,PWM波是由事件管理器产生的,共有3种方法可以产生PWM波形,一是3个通用定时器的比较单元通过自身的定时器产生1路独立的PWM波,此不具备死区功能。二是用通用定时器1或2的3个比较单元可产生3个PWM信号,也不具备死区功能。

  本文采用的是第3种产生方法,用3个全比较单元中的每一个和通用定时器1,死区单元以及输出逻辑单元产生1对具有可编程死区以及输出极性的PWM信号,其结构图如所示,通过6个引脚PWMy/CMPy,CMPr+产生PWM信号的方法是用一个定时计数器来重复PWM周期,用一个比较寄存器来存放调制值,不断地将定时计数器的值与比较寄存器的值进行比较,当两值相等(匹配)时,其输出就发生跳变;当到达第二次匹配或到达定时器周期的末尾时,输出就产生另一次相反的跳变,由此产生输出脉冲,见。显然输出信号的跳变时间由比较寄存器的值决定,改变比较寄存器的值即改变了脉冲的宽度。

  (下转第49页)指挥站(可设在地面或水上火空中等设备)上制导导弹飞行。复合导弓试是上述寻的导引、遥控导引及自主导引组合成的导引。

  寻的导引、遥控导引和复合导引一般包括探测、计算、指导、稳定和伺服执行控制等部件或装置。上述部件或装置不一定在导弹内,但执行装置是放在导弹内。电机主要用于伺服执行控制装置中,根据不同控制方式采用不同伺服电动机、位置传感电机和测速发电机以及减速器等。

  1.4.2.2导弹发射装置导弹发射装置除发射架外,主要是瞄准机。瞄准机需对高低机及方向两个方面进行自动瞄准,即采用高低及方向机和火控的瞄准一样,均采用随动系统,如8所示。

  高低机和方向机的机械负载不一,前者执行电机输出功率较后者执行电机输出功率大。目前,发射装置用执行电机也是带直流测速机的直流电动机,一般输出功率10kW以下,最大不超过100kW.以SA-2地空导弹发射用执行电机为例,其高低机用电机输出功率为3.2kW,方向机用电机输出功率为1.6kW,两者转速相同。

  (待续)(上接第30页)通用定时器产生的对称PWM波形这样,修改比较寄存器的值使PWM波形的脉宽从小到大,所控制的逆变器导通时间也由小到大,由逆变器加在电机定子端的等效电压同样也由小到大逐渐增加,实现了电机定子的逐渐升压。

  再利用一个寄存器存放换相时间,令电机起动时换相频率非常小,将电机一下拉到同步状态,采用开环控制方式,将电机的换相频率逐步增大,也就是将寄存器内的换相时间逐步减小,使电机在同步运行状态下实现变频起动。

  与此同时,利用一个单比较器预先放入一个值,与决定脉冲宽度的比较寄存器的值相比较,当两值匹配时,就代表电机定子电压达到的一定的数值,这时电机转速也达到了一定数值,可以获得足够大的反电动势,就可以将电机切换到反电动势检测控制运行状态。程序控制的流程图由所示。

  3实验结果程序控制流程结论在介绍的各种起动方法之中,第三种研究的起动方法利用了DSP芯片内自带的事件管理器实现升频起动,不增加外围设备,而且可以保证起动可靠,对换相时间无严格要求,还可以带一定负载起动,相比其它的起动方法,体现出了较好的优越性。

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