BLDCM的宽调速无位置传感器控制方法研究及其实现

作     者：陈华锋 

作者单位：东南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：林明耀

授予年度：2013年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：无刷直流电机 无位置传感器 控制策略 转速无关 短时脉冲法 平滑切换 

摘      要：无刷直流电机是一种新型的机电一体化电机，不仅结构简单、运行可靠、维护方便，还具有起动转矩大、效率高、寿命长、调速性能良好等优点。随着电力电子技术的发展和新型永磁材料的出现，在航天、医疗、计算机、家用电器等领域得到了广泛的应用。无刷直流电机分为有位置传感器控制和无位置传感器控制两种方法。有位置传感器控制实现容易，但是位置传感器的存在限制了该方法的应用范围。因此，如何实现无位置传感器的高性能控制，成为近年来无刷直流电机控制技术研究的重要方向。\n 论文首先介绍无刷直流电机控制系统的组成及工作原理，分析常用的转子位置检测方法，比较它们的优缺点，着重研究一种与转速无关的无位置传感器控制方法—G(θ)函数法。结合无刷直流电机的数学模型，对G(θ)函数法的换相机理、特性曲线进行深入分析，探讨该方法的适用速度范围，最后在理论分析的基础上，提出一种简化的G(θ)函数法。\n 针对无位置传感器控制，本文介绍常用的起动方法并比较它们的优缺点，然后对基于定子铁芯饱和效应的短时脉冲法进行深入研究，该方法能够实现电机的无反转起动并能平滑切换至G(θ)函数法运行。提出在确定转子初始位置后，可跳过六短时脉冲法的加速过程，直接采用二短时脉冲法检测转子位置。\n 论文设计基于DSP2812的无位置传感器无刷直流电机控制系统，详细介绍硬件电路功能，编写软件算法，给出软件流程图，对上述换相和起动方法进行验证，达到了预期效果。