一种基于SPWM的无刷直流电动机驱动新方法

方波驱动的无刷直流电动机转矩脉动较大,而传统正弦波驱动的无刷直流电动机虽然转矩脉动小,但系统控制电路复杂,且需要高分辨率的转子位置传感器。针对具有Hall位置传感器的正弦无刷直流电动机,提出了一种利用三相Hall位置信号,通过软件算法生成六路正弦脉宽调制波来实现正弦波驱动无刷直流电动机的新方法。建模与仿真证明了该方法的在抑制转矩脉动方面的有效性。     

基于dsPIC30F2010的无刷直流电动机正弦波驱动系统设计

针对具有霍尔位置传感器的无刷直流电动机,以dsPIC30F2010为核心控制单元,给出了一种正弦波驱动无刷直流电动机的新方法。根据三相Hall位置信号所包含的位置和速度信息,获得正弦调制波的周期和幅值,并利用不对称规则采样法生成六路SPWM信号。仿真和实验结果显示该方法能够在低成本的前提下,实现正弦波驱动无刷直流电动机平稳运行。     

低成本的正弦驱动直流无刷电机控制系统设计

为了使正弦驱动直流无刷电机控制系统具有较高性价比,提出一种使用线性霍尔传感器作为电机反馈元件的低成本正弦驱动直流无刷电机控制方法。该方法使用线性霍尔传感器代替光电编码器和开关霍尔传感器,从线性霍尔传感器输出信号中得到转子位置和速度信息;在此基础上,讨论了基于数字信号控制器dsPIC30F3010A的三相直流无刷电机控制系统设计,给出了该系统的硬件电路结构和软件设计方法。实现结果表明了所设计控制系统合理可行,具有较高性价比。     

基于锁相环角度细分的转子位置估算策略

无刷直流电动机的正弦波控制的关键是获得精确的转子位置,而使用高成本的位置传感器又会增加系统的成本,为了尽量降低系统成本以及满足无刷直流电动机正弦波电流驱动控制的需求,文章提出利用霍尔位置传感器来获取转子精确位置的新方法,并同已有的利用霍尔位置传感器来获取转子位置方法进行比较。文中使用Modelsim仿真工具来对转子位置估算进行实现,仿真结果表明,即使在转子低速运行情况下,电机仍然可以获得高精度的转子位置。     

无刷直流电机霍尔位置传感器容错控制

本文的研究对象为中低转速的无刷直流电机驱动系统,根据三相霍尔位置传感器输出信号的相位特征,分析了其可能出现的故障模式及其对电机工作性能的影响,改进了原有霍尔位置传感器故障检测方法,并提出了一种基于霍尔位置信息本身相位特点的转子位置信息容错控制方法。采用Mtalab/Simulink仿真与实验,对容错控制方法进行了验证。通过实验与仿真结果,根据电机在故障状态切换过程中,三相电流、转速和电磁转矩等主要参数的变化规律,给出了该方法对电机性能的影响分析及其优缺点。本文提出的容错控制方法提高了无刷直流电动机转子位置信息获取的可靠性。     

基于锁相环角度细分的转子位置估算策略

无刷直流电动机的正弦波控制的关键是获得精确的转子位置,而使用高成本的位置传感器又会增加系统的成本,为了尽量降低系统成本以及满足无刷直流电动机正弦波电流驱动控制的需求~([1]),文章提出利用霍尔位置传感器来获取转子精确位置的新方法,并同已有的利用霍尔位置传感器来获取转子位置方法进行比较。文中使用Modelsim仿真工具来对转子位置估算进行实现,仿真结果表明,即使在转子低速运行情况下,电机仍然可以获得高精度的转子位置。     

无刷直流电机转子位置传感器故障诊断及容错策略

针对无刷直流电机转子位置检测所使用的霍尔传感器容易出现损坏的现象,提出了霍尔传感器中出现一路或两路故障的诊断方法,该方法实时监测转子位置信号运行状态,根据无刷电机两两导通原理,考虑电机瞬时转速不变性,利用正常的霍尔传感器位置信号通过延时均分来估算故障传感器位置信号,并用于实际的电机转子换相,从而实现无刷直流电机的容错控制,实验结果表明采用本文提出的控制策略可以明显提高无刷直流电机驱动系统的可靠性,其系统性能可以与霍尔传感器无故障时相媲美。     

可发电电动车用无刷直流电动机换相信号检测方法

提出了一种检测可发电的电动车用无刷直流电动机无位置传感器换相信号的新方法,该方法通过检测无刷直流电动机三相平均线电压的六个过零点作为换相点.理论分析和实验结果表明提出的方法在较宽的工作范围内对电动和发电两种工作模式得到的换相信号都与霍尔位置传感器输出的换相信号相位一致,可使用与霍尔传感器配套的控制芯片.     

一种检测无刷直流电机转子位置的新方法

针对传统的无刷直流电机无位置传感器检测转子位置信号需要多级模拟滤波器、复杂的相移电路以及与霍尔传感器输出的信号不一致的缺陷,本文提出了一种通过对三相端电压进行简单滤波、比较后直接获得转子位置信号的新方法.实验结果表明:新方法无需相移,检测的无刷直流电机转子位置信号和采用霍尔传感器输出的位置信号完全一致,可与霍尔传感器所采用的成本低廉的转子位置译码芯片相配套.     

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座(四) 第3章 电机数字控制系统中位置与速度传感器

3.1引言在永磁交流伺服无刷电动机构成中磁极位置传感是不可缺少的重要环节。除了无独立位置传感器运行电机外,都采用位置传感器来实现位置传感。位置传感器的精度和分辨率对电动机的性能有很大的影响。在方波原理无刷永磁电动机电压驱动中,要求传感器提供对准磁极的方波(开关)信号。在正弦波原理无刷永磁电动机电压驱动中,要求传感器提供与磁极同步的正弦波位置信号。从原理上看,凡是能提供方波和正弦波位置信号的     

霍尔效应传感器设计

霍尔效应传感器广泛用于识别电机定、转子之间相对位置,实现电机的电子换相。目前,大多数论述是描述霍尔特性及其在BLDC电机的应用工作原理,对电机效应霍尔传感器的设计没有完整的阐述。基于Saber仿真,文中对三相BLDC工作逻辑分析,建立霍尔效应传感器数学模型。结合霍尔感应区尺寸得出与识别精度有关的条件关系式;详细阐述霍尔效应传感器的安装分布、布局、霍尔类型及特点、印制板电路等设计要点。其结果有利于缩小传感器占用空间尺寸,对于电机霍尔效应传感器及运动位置识别传感器的设计,具有理论意义和现实价值。     

电动车用无刷直流电机无位置传感器控制

针对传统无传感器控制策略计算量大、可靠性不高、30°软件延时等缺点,基于无刷直流电机反电势过零检测的原理,分析了三相端电压与中性点的关系,提出一种可完全替换3相霍尔位置传感器的硬件设计方案,实现电机的无传感器运行。同时在硬件电路中设计了相位自补偿电路,克服以往传统方法相位补偿不准确,电机无法稳定运行的问题。研制了以CY8C24533为控制芯片的样机平台,对改进的无位置传感器运行方案进行实验研究,实验结果表明,改进方案可准确检测电机转子位置信号,系统运行良好,适用于电动车用无刷直流电机的控制。     

基于磁场定向控制理论的无刷直流电机控制

磁场定向控制(FOC)理论是永磁同步电机(PMSM)最常用的控制方法之一。该方法需要电机转子瞬时精确位置,因此限制了其在使用霍尔位置传感器的无刷直流电机(BLDCM)上的应用。为了能够在BLDCM上应用FOC理论,又不增加电机成本,在现有霍尔位置传感器的基础上,提出了一种根据霍尔传感器的输出信号,通过计算前一个扇区平均转速的方法估计转子精确位置。使用MATLAB/Simulink软件对该估算方法进行了仿真,并搭建了以TI的TMS320F28069 DSP为核心的试验系统,通过自动代码生成技术完成算法的编程,可以较好地应用于BLDCM的控制,在一些应用场合可以代替PMSM从而降低使用成本。     

“六步换向”法控制无刷直流电机设计

介绍了无刷直流电机的一种控制方法,即以dsPIC30F系列微控制器为控制核心,用霍尔效应传感器感知转子磁体位置,按照“六步换向”法给定子线圈有序通电,产生一个旋转磁场,带动转子运转,实现无刷直流电机的运行.电机的转速可通过调整微控制器的MCPWM模块的PWM信号占空比值大小来调节.这种BLDC电机控制系统结构简单,容易实现.     

无刷直流电机转子位置冗余检测方法研究

转子位置检测是影响无刷直流电机可靠性的关键因素之一。根据无刷电机转子位置传感器的冗余配置准则,提出一种基于霍尔元件和旋转变压器的非相似余度检测方案。详细分析了这两类传感器的输出与无刷电机的最佳换相逻辑关系,通过对传感器工作特点的讨论分别给出各传感器的故障判别准则,并基于传感器输出信息设计了"角度互检控+电平比对"的两级容错管理策略,最后通过可靠性建模与预测得到系统的可靠度达0.996 9,比由两组霍尔元件构成的相似余度可靠度高31.47%。实验结果证明了余度方案及其容错策略的有效性。     

隔爆型绕线转子三相异步电动机实现无刷自启动的探讨

从隔爆型绕线转子电机性能优点、结构缺陷和鼠笼电机性能局限、结构优点的两个方面出发，分析隔爆型绕线电机实现无刷自启动之后的独特优势。再从常规所串转子电阻特性、防爆安全性等方面，探讨隔爆型绕线转子三相异步电动机实现无刷自启动的方法与可能性。     

基于H_PWM-L_PWM调制的无感无刷直流电机转子位置的检测

无刷电机的控制需要准确检测到转子的位置,反电动势法是检测无位置传感器无刷直流电机转子位置的一种简单、有效的方法.采用二相导通星形三相六状态的控制模式,通过分析在H_PWM-L PWM调制方式下不导通相的续流情况,提出了基于该调制方式的反电动势检测方法.该反电动势检测法不需要检测三相绕组中点电压,所获得的是不导通相的两倍的反电动势.MATLAB仿真和试验结果证明,该检测方法具有良好的低速控制性能.     

无位置传感器直流无刷电机转子位置检测新方法的研究

文章推出一种利用开关脉冲同步技术实现的直流无刷电机转子位置的检测方法,它利用大功率器件开关噪声熄灭的瞬间,对三相驱动模块的状态进行检测,从而判断转子过零点的到达时间,并利用状态预测的方法进行校正,推算三相功率器件的导通时间.实验证明,这种位置检测方法检测精度高、抗干扰能力强,实现容易.     

霍尔转子位置预估方法及其误差校正

为提高转子位置检测精度,基于三相对称型开关霍尔传感器,设计了霍尔转子位置预估方法。首先,分析了霍尔位置估算方法的原理误差和霍尔安装偏差引起的固有误差。然后,针对直接校正法和线性校正法的不足,提出一种霍尔扇区初始位置校正法,对霍尔位置估算误差进行了校正。仿真和实验结果表明采用三相对称型霍尔传感器进行转子位置检测,利用误差校正算法之后,可以得到较好的位置精度,性价比高,可以应用于对成本要求苛刻的电机控制场合。