电动车驱动用无刷直流电动机系统的设计

提出了和中电动驱动用无刷直流电动机，驱动器，控制器的设计，阐述了电动车驱动无刷直流电动机系统的国内外的发展。     

基于PSpice的方波无刷直流电动机的驱动控制系统仿真

PSpice库中的无刷直流电动机模型只适用于正弦波无刷直流电动机仿真。文章建立了方波无刷直流电动机的PSpice仿真系统,该系统还可以仿真反电势平顶宽度小于120°的无刷直流电动机,而且实现了高压自举驱动,为自举电路的分析提供了有效的手段。仿真结果与实验结果相符合,证明了建立的仿真系统是正确的。     

国外动态

大功率无刷直流电动机发展动态近年来,在注塑机、纺机、机床、泵、风机和装卸设备等大功率变速驱动应用领域中,无刷直流驱动系统正在逐渐取代直流换向器电动机/可控硅整流驱动系统。无刷直流驱动系统之所以受到青睐,其主要原因是新型元器件和新材料的不断涌现,使性能大为提高,且成本明显下降。目前,工业级的无刷直流电动机和驱动系统已达到735～91 875W的功率范围;而过去一般只限于14 700W左右,并且通常获得的仅是价格昂贵的     

一种稳速无刷直流电动机驱动控制系统

介绍了一种稳速无刷直流电动机系统方案,给出了无刷直流电动机和电机驱动设计,对以专用电机控制芯片实现锁相环(PLL)稳速控制的无刷直流电动机控制驱动系统进行了详细分析。该方案具有可靠性好、成本控制好的优点,并通过试验验证了设计方案的可行性及合理性。     

无刷直流电动机的选用(Ⅰ)

从本期起，我刊分期介绍由叶金虎教授撰写的无刷直流电动机基本原理和计算方法。从无刷直流电动机和驱动系统的基本方程式出发，通过实例介绍无刷直流电动机估算和选用的方法；同时也可供无刷直流电动机的设计人员参考，以便合理地设计无刷直流电动机，更好地满足用户和市场的需求。     

外转子永磁无刷直流电动机定子结构设计特点

随着电动车辆的开发研制,其驱动系统越来越多地采用外转子永磁无刷直流电动机直接驱动,本文结合实例,简述外转子永磁无刷直流电动机定子结构设计特点。     

非桥式驱动无刷直流电动机的数学模型及其设计研究

在建立非桥式驱动无刷直流电动机的数学模型的基础上，提出了非桥式驱动无刷直流电动机的分析和设计方法，并通过一台三相非桥式驱动无刷直流电动机样机的数据验证了所提出的分析和设计方法的正确性。     

汽车空调无刷直流电动机设计研究

针对汽车空调无刷直流电动机结构特点,对电机磁路与驱动控制进行了分析,得出电机的等值磁路图和磁钢工作图,给出了无刷直流电动机功率开关电路。将试制的无刷直流电动机样机与原有刷直流电动机运行性能进行了对比,实验结果表明,所设计的无刷直流电动机完全可以取代原有刷直流电动机。     

电动螺丝刀用无刷直流电动机驱动控制器的设计

采用无刷直流电动机驱动电动螺丝刀可实现性能的全面提升。依据电动螺丝刀的应用特点,基于PES331单片机研制了电动螺丝刀用无刷直流电动机驱动系统。在硬件上具体设计了功率驱动模块、温度采样电路及输入电压采样电路、主控模块电路和操作检测板电路;在控制策略上设计了电机驱动控制策略、操作按键控制策略和保护策略,并给出主控程序流程图。最后完成驱动控制器制作并实验验证,可满足电动螺丝刀用无刷直流电动机的驱动要求。     

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。     

一种小功率无刷直流电机控制系统的设计

无刷直流电机控制系统由控制电路、检测反馈电路、信号隔离电路、驱动电路、主电路五大部分组成,其中控制电路采用MSP430F1611单片机实现,信号隔离采用了高速光耦6N137,转速检测利用无刷电机内部的霍尔传感器实现;电流检测引进了TI公司的霍尔电流传感器ACS712;驱动电路采用IR2130驱动芯片,该芯片自带2μs的死区时间,可同时输出六路驱动信号;主电路则采用三相桥式结构,由六个场效应管IRF540构成.整个系统按照转速、电流双闭环控制方式,引进PI算法,以一台52W的无刷直流电机(42BLF02)为被控对象,实现了电机的转速控制并保证了良好的稳态及动态性能,整个系统充分发挥了集成芯片的优势,电路简单,功耗低,而且可靠性比较高,具有一定的应用价值.     

驱动方式对永磁无刷直流电机损耗的影响

在分析永磁无刷直流电机方波驱动和正弦波驱动两种不同驱动方式的基础上,研究了两种驱动方式对电机损耗的影响。在正弦波控制方式下,电流超前相反电动势10°时,电机损耗最小;在方波驱动方式下,最优超前角控制时电机损耗最小。实验对比研究了最优超前角控制和id=0矢量控制两种控制策略下电机的各种损耗。     

无刷直流电机双闭环控制系统的设计

在分析无刷直流电机的数学模型和传递函数的基础上,提出了一种无刷直流电机双闭环调速系统的控制策略,其外环采用转速PI控制,保证了调速系统的控制精度,内环则采用电流滞环控制方法,控制实际电枢电流快速跟踪参考电流,从而提高系统的动态响应性能。结合无刷直流电机的调速要求,详细分析了系统的开环传递函数,基于频域设计方法,给出了闭环控制系统参数设计的设计步骤,并由此设计出了控制器。最后,在Matlab仿真环境下,采用分段线性法实现了无刷直流电机的梯形波感应反电动势,建立了仿真模型,并结合前面的理论分析搭建了双闭环控制器。仿真结果表明,整个闭环系统运行平稳,具有良好的动、静态特性,从而验证了所提出的控制方法的正确性和有效性。     

基于数字信号处理器的无刷直流电机控制系统设计

设计了一种基于TMS3201F2812的无刷直流电机(BLDCM)数字控制系统.介绍了系统的工作原理及软硬件设计过程.采用霍尔传感器获取转子位置,利用PID算法实现高精度控制,可有效地产生脉宽调制(PWM)信号驱动逆变电路对BLDCM进行控制,并有较好的电流保护功能.试验结果表明,该系统具有较好的动态和静态特性,电机运行的可靠性高.     

直驱型电动舵机电流环优化设计

针对直驱型电动舵机的特性,采用电流参考波形优化控制法来减小分数槽集中绕组永磁无刷直流电机的转矩脉动,优化设计电流环提高电流响应速度是该方法的关键。为此,建立了分数槽集中绕组永磁无刷直流电机的数学模型,在分析P型电流环和最速电流环控制优缺点的基础上,设计了次速电流环控制器。最后,对系统进行了仿真。仿真结果表明,次速电流环具有调节速度快、抗干扰能力强等优点。     

基于DSP的小功率无刷直流电动机驱动器设计

现在家电行业对小功率无刷直流电动机的需求日见增多,为了满足用户对电机控制系统产品性能的更高要求。采用TI公司的数字信号处理器TMS320F2812专用电机控制芯片,设计了一种小功率无刷直流电动机的驱动器。详细介绍了该驱动器的硬件电路组成和软件结构及控制策略,通过实验结果表明该系统响应时间短,稳态性能好,抗干扰能力强等特点。     

凸极式永磁无刷直流电机直接转矩控制研究

提出并分析研究了一种凸极式永磁无刷直流电机定子磁链幅值不控型直接转矩控制策略。结合凸极式永磁无刷直流电机及其两相导通工作特点,全面建立起两相导通时电压矢量对电磁转矩控制理论。采用转矩单环控制,根据转矩滞环比较输出和定子磁链位置给出所施加的电压矢量,实现转矩的快速控制。推导出两相静止坐标系下电磁转矩计算模型,并针对实际无刷电机转子反电势既非理想梯形波,又非正弦波的情况,提出采用查表方式获得转矩观测所必需的转子反电势和转子磁链方法。实验结果表明,所提控制方案具有快速的动态响应和良好的稳态性能。     

一种新的无刷直流电动机驱动系统

提出了一种新的低成本四开关无刷直流电动机驱动系统。为了有效地利用该系统,设计了一种直接电流控制的脉宽调制(PWM)方案,以得到良好的动、静态的速度-转矩特性。该四开关变换器的可行性可推广到二相无刷直流电动机驱动以及用于功率因数校正和速度控制的六开关变换器。从理论上分析了该无刷直流电动机四开关变换器的工作原理,并通过仿真和试验演示了其性能。     

电动车用电动/发电永磁无刷直流电机的控制系统研究

该文主要针对混合动力电动汽车用无刷直流电机驱动系统进行基于DSP数字控制方式的研究,设计了基于DSP数字控制方式的集电动、发电于一体的混合动力汽车用稀土永磁无刷直流电机的控制系统。该系统选用了TMS320LF2407A作为主控芯片。文中主要介绍了该控制系统的结构特点、设计方法和控制策略,通过样机试验验证了设计的合理性。     

基于直接电流控制的BLDCM换相转矩脉动抑制

无刷直流电机传统的脉宽调压控制方式存在较大的换相转矩抖动,限制了它在高精度伺服控制系统中的应用。该文详细分析了无刷直流电机非换相电流与输出转矩与之间的关系,并以该电流为控制对象,研究了一种直接电流控制方式,结合两相导通控制模式,实现对电流的直接控制,进而控制转矩抖动。利用MATLAB软件将该控制方法与脉宽调压控制方法作对比仿真分析,仿真及实验结果证明,该控制方法能有效解决相电流及转矩波动较大的问题,并具有更好的负载响应速度和稳态性能。