高压低速无刷直流电机的无传感器控制

针对高压低速、大力矩、直接驱动无刷直流电机(BLDCM)设计了反电动势过零检测电路,提出了BLDCM的无位置传感器控制算法。该算法直接利用反电势检测的过零点,经硬件相移后,作为换相信号,直接控制和驱动BLDCM,减少了无位置传感器控制中换相信号的软件计算量,控制更加可靠和高效,具有较大的应用价值。     

无刷直流电机高精度换相控制

针对无刷直流电机(BLDCM)换相期间不导通相续流而产生端电压脉冲的问题,依据反电动势(EMF)过零法原理,分析了端电压脉冲产生的原因及对反电动势过零检测精度的影响,提出了一种利用软件算法避开端电压脉冲从而实现无位置传感器BLDCM高精度换相的控制方法。首先,利用条件语句及程序运行时间差避开端电压脉冲;为了在重载情况下提高所设计程序运行时间差的容错率,提出一种减小换相续流时间的方法;最后,搭建了无传感器BLDCM试验平台对上述方法进行试验验证。试验结果证明了所提方法在不同占空比和负载下的有效性和准确性。     

基于反电动势滤波方法的无传感器BLDCM控制

为了实现无传感器BLDCM的控制必须获得转子位置信息,大多数研究通过位置检测电路来间接获得转子位置信息,采用基于反电动势滤波的方法,可以省掉位置检测电路,准确获得反电动势过零点。该方法既简化了BLDCM控制系统的硬件电路,又可以驱动BLDCM平稳运行。实验基于TMS320LF2407A的控制平台,实验结果证明了该方法的有效性,电机的启动过程稳定、可靠。     

反电动势过零检测无刷直流电机转子位置新方法

在对传统的反电动势过零检测原理分析的基础上,提出了一种利用线电压来实时计算反电动势的无刷直流电机(BLDCM)转子位置辨识方法。该方法抛弃了传统的反电动势过零硬件检测方法,通过检测无刷直流电机任意两路线电压,经软件实时计算,就可以得到未导通相的反电动势过零值,再延迟30°电角度即可得到对应的换相点。对电机中点与直流母线电压中点的电位关系进行了具体推导,分析了在全桥PWM调制方式下断开相在非换相区间无电流续流的现象,从而证明全桥PWM调制方法适用于本文提出的转子位置辨识方法。该方法结构简单,不需要构造电机中点、不需要反电动势过零硬件检测和深度滤波电路。仿真和实验结果表明,本文提出的方法辨识转子位置精度较高,可以在较宽的转速范围内实现BLDCM的无位置传感器控制。     

一种新无刷直流电机无位置传感器零起动方法

目前,无刷直流电机(BLDCM)的无位置传感器多采用3段式起动法,但此起动法存在一些不足,特别是在电机负载较大的情况下,电机起动成功率较低,其关键问题在于检测电路无法在电机低速运行时准确地检测到转子的位置信号,电动机无法顺利切换到自控同步运行.此处采用反电动势过零点检测方法,通过改进反电动势检测电路和无位置传感器的起动方法,结合软硬件进行相位移补偿.提出一种新的:BLDCM无位置传感器零起动方法,并设计了一款新型无位置传感器控制器.实际运行证明,改进的反电动势检测电路在电机全速范围内均能稳定可靠工作,电机在大负载下起动成功率接近100%,从而大大提高了电机的运行性能.     

无位置传感器永磁无刷直流电动机换相校正技术

以高速永磁无刷直流电动机为对象,针对高速下转子位置检测困难,在反电动势法基础上,探究一种基于坐标变换的无位置传感器控制策略;针对电机的换相误差,在坐标变换法无位置传感器控制驱动策略下探究了基于转子磁链观测的最大转矩/电流比换相校正控制算法(MTPA),该方法能校正电机换相点,使相电流相位与反电动势相位一致,从而改善电机系统的各项性能。最后,通过仿真验证了的高速永磁无刷直流电动机坐标变换法无位置传感器控制策略和磁链法最大转矩/电流比换相校正算法的有效性及优越性。     

基于DSC的无刷直流电动机过零检测方法

无位置传感器无刷直流电动机的过零检测是该类型电机控制的关键技术。在充分研究与分析该类电机的反电动势原理、波形及传统检测方法的基础上,提出了一种反电动势过零检测新方法。该方法不拘泥于传统反电动势过零检测原理,摈弃了传统过零检测电路设计中的电机中点、深度滤波及电压比较等电路,利用DSC实现三相端电压动态实时采集、滤波,并设计有效的软件算法,得到换相点。实际应用结果表明,该过零检测电路具有实现简洁、软件结构清晰及实时性好等优点。     

反电动势无位置传感器BLDCM位置误差分析

反电势无位置传感器无刷直流电机(BLDCM)的控制方法具有高效率、高可靠性、低成本等优点,已广泛应用在工业驱动中。正确换相是抑制转矩脉动的重要手段,也是BLDCM高效率运行的重要保证。从反电动势无位置传感器BLDCM的控制原理着手,分析了位置误差产生的原因以及计算的电机位置超前或滞后电机真实位置对电机相电流产生的影响。最后给出补偿位置的方法,使BLDCM的换相接近最佳换相逻辑,并通过实验进行了验证。     

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.     

无刷直流电机无位置换向控制

电动汽车中由于空调压缩机制冷液具有腐蚀性。所以采用无位置无刷直流电机。一般的换相控制通过检测反电动势过零点而问接获得换相时刻。但是由于电机的非线性动态特性、温度、转速等因素的影响。难以得到准确的信息。文中利用神经网络的非线性任意逼近特性．提出一种基于神经元网络的电机相位补偿控制。首先由硬件电路获得有效的反电动势信息。再利用BP神经网络进行正确相位补偿。实现无刷直流电机的无位置传感器控制．获得了较好的效果。     

高速无位置传感器无刷直流电动机控制系统

高速无刷直流电动机超过10 000 r/min,换相时间极短,对无位置传感器的控制系统的设计和实现提出了更高的要求。针对无位置传感器的高速无刷直流电动机控制进行研究,采用一种基于反电动势过零点检测换相技术的改进方法。在程序控制方面采用多中断嵌套、滤波算法来提高电机反电动势过零点检测的精度和抗干扰性能;在硬件设计方面将电机三相合成电压分压值与母线分压值进行比较来检测过零点。该设计电路简单,成本低,动态性能好。实验结果表明,该方案有效可行,能够保证电机在较高的额定转速下稳定运行。     

基于Buck变换器的无刷直流电机无位置传感器控制

针对无位置传感器控制中换相时刻不准确及三相桥式逆变电路调压过程对前后级电路产生冲击的问题,提出一种基于Buck变换器的无刷直流电机无位置传感器控制方法。改用Buck变换器代替三相桥式逆变电路调压,有效削弱了PWM调制过程中高频谐波信号对前后级电路的冲击,线电压中高次谐波含量明显减少,母线电流及相电流波形更加平稳。设计的3次谐波滤波器滤波效果良好,且3次谐波电动势过零点易于检测。提出的90°-α相位补偿方式能够有效解决无位置传感器控制中换相时刻不准确的问题,并且可以明显减小感应电流对相电流产生的影响,使得相电流更加稳定。仿真和实验结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于“线电压”的BLDCM无位置传感器控制

介绍了一种无刷直流电动机无位置传感器控制方法,即基于"线电压"的检测转子位置方法。该无位置传感器控制方法无需移相,换相简单易行。最后,以DSP(TMS320F2407)为核心实现了该方法的BLDCM控制,通过实验证明了该方法的合理性和可行性。     

A practical sensorless commutation method based on virtual neutral voltage for brushless DC motor

This paper presents a low‐cost and highly practical sensorless control method for brushless DC (BLDC) motor drives. The developed methodology can generate an accurate commutation signal for the BLDC motor by sensing the back electromotive force zero‐crossing point through the virtual neutral voltage of the motor. Since commutation control is critical for the BLDC motor control, a voltage‐controlled phase shifter comprising a hysteresis comparator and voltage‐controlled resistor is proposed in order to perform phase compensation at different speeds and prevent rapid output oscillations due to noise or high‐frequency ripples in the virtual neutral voltage. Finally, several experiments have been performed on a prototype motor to verify the theoretical analysis and demonstrate the practicality and reliability of the proposed sensorless drive method. © 2017 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于DSP的新颖无刷直流电机控制器设计

利用DSP2812设计了一个无位置传感器电机控制系统,该系统利用三相四开关电路对无刷直流电机(Brushless DC Motor,简称BLDCM)进行驱动,采用了新颖的无位置传感器控制方法和脉宽调制(PWM)方法.最后通过分析和试验证明了该系统的可行性.     

单相开路故障下五相直流无刷电机无位置传感器控制

为了增强五相电机驱动系统的可靠性和容错能力,对五相永磁无刷直流电机在单相开路故障下的无位置传感器控制技术进行了研究。引入一种新颖的五相电机开路模型,实现了在单相开路故障下的场定向控制及载波脉宽调制。并在此基础上,采用滑模观测器估算五相电机的基波反电动势。然而当五相电机开路在故障模式下运行时,三次谐波绕组及逆变器非线性等因素引起观测反电动势含有较强的抖震谐波。采用了一种改进型复系数滤波器,并取代了传统一阶低通滤波器,对观测反电动势基波分量进行无失真滤波,改善位置观测精度和无位置控制电机动态性能。在实验平台上实现了单相开路模式下的无位置控制技术,验证了其的有效性。     

A hybrid solution for load-commutated-inverter-fed induction motor drives

A novel, hybrid solution employing a combination of a load-commutated inverter (LCI) and a voltage-source inverter (VSI) is proposed for induction motor drives. By avoiding the use of output capacitors and a forced dc-commutation circuit, this solution can eliminate all disadvantages related with these circuits in the conventional LCI-based induction motor drives. In addition, improved quality of output current waveforms and faster dynamic response can be achieved. The proposed hybrid scheme features the following tasks: 1) the safe commutation angle for the LCI, controlled by the VSI in the entire speed region of the induction motor and 2) a dc-link current control loop to ensure minimum VSI rating. Advantages of the proposed solution over the conventional LCI-based induction motor drives include the following: 1) sinusoidal motor phase current and voltage based on the instantaneous motor speed control; 2) fast dynamic response by the VSI operation; and 3) elimination of motor circuit resonance and motor torque pulsation. The feasibility of the proposed hybrid circuit for the high-power drive system is verified by computer simulation for a 500-hp induction motor. Experimental results to support the use of the proposed system are also included for a 1-hp induction motor laboratory setup.     

一种无传感器无刷直流电动机的控制方法

介绍了一种新的无位置传感器无刷直流电动机的转子位置检测方法-速度无关位置函数法。利用DSP的强大运算功能,通过分析永磁无刷直流电动机的相电压与相电流给出转子速度无关位置函数。该方法能在转子转速接近为零到高速时较好地确定转子的位置,可靠准确地换相,从而简化了硬件电路,提高了转子的位置估计精度。实验表明,该方法具有良好的调速性能。