无刷直流电机三段式自起动关键技术研究

针对目前无位置传感器无刷直流电机(Brushless DC Motor,简称BLDCM)自起动时间长,容易失步和带负载能力弱的问题。在三段式起动法的基础上,提出一种改进的起动方法。预定位采用三相绕组通电定位;强推加速采用升频升压方式;状态切换采用一种预测-校验的新方法。阐述了反电动势过零检测的原理,设计了反电动势检测电路;重点论述了三段式自起动的过程,并给出试验波形。试验结果表明,采用该方法可显著提高电机起动的平稳性,加快起动速度,起动时间最长不超过1.5s,进一步提高了设备运行的可靠性。     

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。     

无刷直流电机双模控制技术研究与应用

针对无刷直流电机的无位置传感器控制"三段式"起动技术的缺陷,以电动自行车为研究对象,采用反电动势过零点检测方法和相位补偿技术,通过改进反电动势检测电路,优化无位置传感器控制的起动方法,设计出基于相位补偿的双模式运行无刷直流电机控制方案,使无刷直流电机可运行在有位置传感器和无位置传感器两种模式下,当位置传感器信号输出正常时,电机默认运行在有位置传感器模式;若位置传感器信号输出不正常,电机自动切换运行在无位置传感器模式。实验证明,反电势检测电路灵敏度高,且很好的实现了相移补偿,两种模式切换过程平稳,运行状态平稳。     

基于换相点换相的无刷直流电机无位置传感器控制

针对无刷直流电机(BLDCM)在高速状态下的换相不准确问题,根据电机反电动势与控制算法的换相点之间存在的特定关系,提出了一种新型的无传感器控制方法。该方法通过计算电机的换相点进行换相,规避了传统算法在相位延迟估算过程中的不确定性,并提高了无位置传感器控制算法的动态响应性能;引入查表的方法简化了所提BLDCM无传感器控制算法的实现过程。通过引入一种新型的电机反电动势检测电路,对无传感器控制算法的外部实现电路进行简化,进一步降低了所提控制算法的实现成本。试验结果表明,所提反电动势检测电路能有效检测电机相电压,所提BLDCM无位置传感器控制方法十分有效、实现简单,且在动态响应上具有很大优势。     

无位置传感器直流无刷电机软件起动

为了解决无位置传感器直流无刷电机在起动时基于反电动势的位置检测方法无法提取出位置信息的问题,分析了无位置传感器直流无刷电机的起动方法,针对电动车这一特殊的应用场合进行了相应的改进,电动车在起动时有负载且负载情况复杂,对传统的三段式起动法进行改进,设计了无需附加任何起动控制电路的起动控制策略,由软件程序控制电机正常起动,其控制步骤为两次定位、分段加速、调压切换的三段式起动方案.实验结果研究表明此起动控制方法有良好的起动性能,在电动车不同的负载情况下具有很好的控制效果.     

基于有无位置传感器的无刷直流电机双模控制器设计

提出了一种基于有无位置传感器的无刷直流电机(BLDCM)双模控制器.控制器在正常状态下以有位置传感器模式运行,一旦出现位置传感器损坏或者位置传感器信号传输故障等非正常情况,控制器将自动转换到无位置传感器模式运行.重点讨论了模式转换技术与无位置传感器运行模式下的转子位置检测技术.在电机静止和低速运行时,利用定子铁心线圈电感的磁饱和效应,采用短时脉冲检测以及最大概率法获得当前转子位置;在电机高速运行时,采用反电动势过零点检测方法实现转子定位.     

基于反电动势积分法的无位置传感器直流无刷电机试探性起动研究

无位置传感器直流无刷电机三段式起动的难点在于同样的起动参数难以适应不同起动转矩负载。为了提高对不同负载的起动成功率及平稳性,设计了采用反电动势积分法的无传感器直流无刷电机试探性起动方法。证明了反电动势积分换相法的积分阈值在不同工况下为定值,指出了反电动势积分法应用在起动阶段的独特优势。分析了转子磁动势与定子磁动势成不同角度时电机起动阶段非导通相的反电动势波形特征。作为判断转子磁动势指向区间的依据。设计了采用该方法的无传感器直流无刷电机控制器。实验结果证明该方法保证了起动成功率,提高了起动平稳性,起动阶段的转矩、电流响应快速而平稳。     

无位置传感器无刷直流电机位置信号相位补偿

反电动势过零检测法是应用最广泛的一种无刷直流电机(BLDCM)转子位置辨识方法.为消除由于PWM高频开关噪声产生的影响,该方法一般需采用硬件滤波电路来对测量的信号进行处理,由此带来转子位置信号相位误差.根据滤波电路的特点提出了基于直线拟合技术的转子位置信号相位补偿方法,并将其用于BLDCM无位置传感器控制系统.实验结果表明,该补偿策略能显著提高转子位置的辨识精度,改善电机运行性能.     

基于BUCK变换器的无位置传感器无刷直流电动机驱动电路实现

提出一种新型无位置传感器无刷直流电动机的驱动电路.方案采用三相逆变桥输入端加上BUCK变换器电路结构,在直流母线电流反馈闭环的控制方式下,通过检测电机端电压来获得转子位置信息,实现无位置传感器驱动.这种基于电流控制的电压型逆变器电路结构,电机端电压的差值能够真实反映绕组的线反电动势;提供恒定的电磁转矩,保证负载条件下顺利起动.转子位置信号处理和电流PI调节器算法由8位单片机实现,整个系统简单,可靠.     

基于无位置传感器的无刷直流电机换相续流研究

无刷直流电机(brushless DC motor,简称BLDCM)换相时刻关断相电流续流会引起电机端电压波形畸变。当采用无位置传感器反电动势过零检测法时,端电压波形畸变会使位置检测信号相位超前,偏离最佳换相时刻,电机负载转矩和转速较大时增加了转矩脉动,甚至会造成换相失败,限制了反电动势检测法的无刷直流电机功率应用范围。因此,针对电流续流引起的位置信号相位超前的机理加以分析,推导出了超前角度与负载转矩和转速的关系,并给出了位置检测信号相位超前的补偿算法,并对电机在不同负载转矩和转速下位置信号进行相位补偿,拓宽了无位置无刷直流电机的运行范围。仿真和实验结果表明,在不同负载转矩和转速下经过补偿后的位置信号与最佳换相信号一致,电机负载转矩和转速较大情况下运行平稳。     

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。     

一种无刷直流电机无传感器起动方法研究

该文提出了一种利用霍尔传感器提取无刷直流电机开环加速启动参数,通过计算拟合,将其应用到无传感器控制策略中,从而实现无刷直流电机无传感器可靠起动的新方法。用数学方法对无刷直流电机的速度计算公式进行了推导,并用Matlab、Maxwell软件对400 W电机样机参数进行了仿真,仿真结果表明理论推导的正确性。利用400 W电机样机进行了实验,实验结果表明,在0~400 W功率范围内,电机均可无传感器顺利启动,速度稳定在1500 r/min,扭矩达到27 kg.cm,效率最高达到85.5%。     

基于RTDS的抽水蓄能机组静止变频器启动技术研究

大型抽水蓄能机组对于电力系统调峰、填谷起到十分重要的作用.目前抽水蓄能机组的启动普遍采用静止启动变频器(SFC)方式,静止变频启动方式的关键在于在0～50Hz的转速变化范围内,系统能否准确快速地检测到转子位置.采用无速度传感器的电气方法测量出转子位置角,通过空间矢量控制对无速度传感器的大功率同步电机变频启动的控制算法进行深入研究,并通过RTDS仿真系统验证本文提出的启动控制方案的正确性.     

A novel microcontroller-based sensorless brushless DC (BLDC) motor drive for automotive fuel pumps

This paper presents a novel back-electromotive-force (EMF) detection method for sensorless brushless DC (BLDC) motor drive systems. By this method, a true back-EMF signal can be directly extracted for each phase without sensing the neutral point of the motor. The method proposed is not sensitive to switching noise and requires no filtering. Good motor performance is achieved over a wide speed range as well. This novel sensing scheme is implemented into a hardware macro cell inside a mixed-signal microcontroller. The proposed microcontroller-based sensorless BLDC drive system has been successfully applied to automotive fuel-pump applications, which require high reliability and intelligence at a low cost.     

基于DSP的无刷直流电机锁相稳速系统

介绍了一种无位置传感器无刷直流电机(BrushlessDCMotor,简称BLDCM)的锁相稳速控制系统。该系统以TI公司生产的DSP控制器TMS320LF2407A为核心控制芯片,采用反电势过零点检测法获得转子位置,通过外同步变频起动和锁相稳速控制方法分别实现了陀螺电机的启动和稳速控制。试验结果表明,用该方法控制电机的起动速度小于10s,转矩脉动小,稳速精度达到10-4。该系统已成功用于陀螺电机中。     

永磁同步电机无传感器启动过程研究

永磁同步电机(PMSM)无感控制启动过程中的转子位置的准确估算,对于电机控制有着重要影响.为此,提出了一种基于双预测控制的永磁同步电机无传感器控制方法.该方法通过使用二阶广义积分器代替带通滤波器作为高频电流提取器,并且通过模型速度预测控制与无差拍电流控制分别代替转速环与电流环中的PI控制器来补偿反馈信号的滞后影响.仿真...     

基于反电动势检测的直流无刷电机步进启动分析

直流无刷电机的应用对其体积及重量提出了越来越严格的要求,因此无位置传感器式直流无刷电机得到了更加广泛的应用。为了解决在无位置传感器直流无刷电机启动过程中,反电动势位置检测方法不能准确得到位置信息的问题,对直流无刷电机的步进启动过程进行了分析,并用公式推导出直流无刷电机启动和换相时间间隔的关系。为传统的步进启动方法提供确实的理论支持。最后,设计实验并制作直流无刷电机调速系统验证结论的可行性。     

内置式永磁同步电机转子初始位置检测方法

针对无位置传感器内置式永磁同步电机的转子初始位置检测问题,提出一种基于旋转高频电压注入法和恒定磁场定位法的永磁同步电机转子初始位置检测方法。基于凸极跟踪的原理,通过注入旋转高频电压信号的方法获得估计转子位置,在此基础上,采用恒定磁场定位法对估计转子位置的磁极极性进行判断,实现对估计转子位置的极性校正,并且补偿估计转子位置的偏移误差,从而得到转子初始位置。在实验平台上进行了实验验证,实验结果表明文中提出的方法能够快速且准确地检测出转子初始位置,实现永磁同步电机无位置传感器可靠起动。     

超高速永磁无刷电机无位置传感器半闭环启动法

针对超高速永磁无刷电机无位置传感器启动过程中低速时无法准确提取反电动势信号的问题,提出一种半闭环启动方法。该方法可以使电机由静止阶段通过单步加速迅速切换到闭环加速阶段,当电机闭环加速至可以检测到稳定的反电动势信号时在一个换相周期内切换到正常运行。该启动方法无需任何附加电路,整个启动过程稳定,不会出现因扰动或负载变化引起的失步,可以很好地解决超高速永磁无刷电机无位置传感器启动问题。依据此启动方法开发出一套永磁无刷电机驱动器并进行实验验证,证明该启动方法可以快速地启动永磁无刷电机,且能在80 000 r/min时平稳运行。     

基于DSP的无位置传感器无刷直流电机控制系统

介绍一种基于DSP的无位置传感器无刷直流电机控制系统 ,它采用端电压过零检测方法和预定位起动方法 ,简述了实现该控制系统的软件和硬件设计方案及控制策略 ,并给出了试验波形。