精选直流无刷马达风机控制系统设计19个问题与解答

《精选直流无刷马达风机控制系统设计19个问题与解答》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、精选直流无刷马达风机控制系统设计19个问题与解答风机作为一种辅助生产器械,广泛应用于家庭、船舶、矿井、隧道等场所的排风、除尘与冷却;空调设备和家用电器的冷却与通风;锅炉的通风和引风.近年来,高性能、高效率以及智能化控制的风机越来越受到各行业的重视,其途径之一为采用高性能的电机以及相应控制系统.本文精选英飞凌技术社区里关于风机应用直流无刷马达风机控制讨论贴精化，希望对工程师有用。☺问：什么是所谓的“风力旋转保护”☻答：所谓的“风力旋转保护”，是存在的一个电机反电压吗？如果风机在工作的时候，风力致使风机堵转或者过流保护了，(整个系统应该是断电

2、了吧）,那么怎么实现的风力保护呢？新手，不要见笑“风力旋转保护”是在电机停止运行时，由于外部的风力使得电机旋转，从而电机产生反电动势电压，此反电动势电压会通过逆变电路反馈到直流母线上，当电压高于一定电压值时，主控电路会获得供电而工作，通过MCU的ADC采样电机反电动势电压，以达到“风力旋转保护”目的☺问：什么是磁场定向控制（FOC）和空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术。☻答：1.磁场定向控制是一种可使电机在任何速度下平稳、高效地运行的技术。它能够确保电机在任何时候都可以最佳的扭矩高效地运行；出色的动态响应可以实现精准的速度变化控制（对洗涤

3、程序周期的各个阶段进行控制）；低扭矩波动可使电机在运行、起动和停止操作时，保持平稳运转。通过在8位XC886和XC888（详见：XC800系列技术论坛）产品家族实现该技术，英飞凌将FOC电机控制解决方案应用到成本敏感型的家电设备上，一般情况下，需要16位或32位微控制器或数字信号处理器（DSP）来处理复杂的三角运算。与这些解决方案相比，英飞凌的8位XC886/8家族只需大约50%的电子材料成本，即可提供所有磁场定向控制优势。XC886通过采用执行旋转和定标运算的16位矢量计算机，大大提升了计算性能。加上脉宽调制单元CapCom6E和快速8

4、通道10位数模转换器，可解决在8051兼容微控制器上采用磁场定向控制技术所面临的挑战。2.空间矢量脉宽调制(SpaceVectorPulseWidthModulation)是已被应用于变频器、UPS、无功补偿器等领域的_______新技术。电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展，为变频器技术日趋成熟准备了条件，先进的SVPWM技术在此环境下应运而生。变频器的SVPWM算法与其拓扑结构有着密切的联系，因此必须根据变频器拓扑结构的不同，选取相应的控制算法。SVPWM将逆变器和电动机看成一个整体，建立逆变器开关模式和电机电压空间矢量的内在联系

5、，通过控制逆变器的开关模式，使电机的定子电压空间矢量沿圆形轨迹运动，从而明显降低转矩脉动，与传统的SPWM相比，其开关器件的开关次数可以减少1/3，直流电压的利用率可提高百分之15，能获得较好的谐波抑制效果，且易于实现数字化控制。常用的三相电压源逆变主电路结构下图所示SVPWM的主要思想是:以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成PWM波，以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。传统的SPWM方法从电源的角度出发，以生成一个可调频调压的正弦波电源，而SVPWM方法将

6、逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑，模型比较简单，也便于微处理器的实时控制。电机理想的供电电压为三相对称正弦波。☺问：请问如何计算开关器件驱动的峰值电流？如何来选定驱动器件呢？☻答：功率开关驱动器件的峰值电流，通常选取平均电流值的1~1.5倍。如平均电流为5A，则选取峰值电流为10A左右。☺问：请问“风力旋转”保护功能电路，是使用运算检测电路吗？有MCU算法支持吗☻答：没有用OP电路，是用MCU的ADC采样反电动势电压判断的，是需要MCU算法支持。☺问：在家电应用中，选用的BLDC多为低价的带齿槽效应的电机。带齿槽效应的BLDC的纹波转

7、矩较大，会造成电机低速运转的转速波动较大。请问贵司有没有好的解决办法？☻答：在正弦波方式驱动的控制方式下，电机速度在10rpm会有抖动，请问有什么好的控制算法，可以使电机在低速（比如：＜5rpm）仍能平稳运行。电机参数如下：这是您需要的电机参数，电机相间电感（L）：0.574mH电机相间电阻（R）：0.21ohm电机额定电流（I）：16A电机额定转矩（T1）：5N.m电机转动惯量（J）：1.01X10-3Kg.m电机扭矩常数（Kt）：0.321Nm/A电机电压常数（Ke）：33.6V/Krpm电机机械时间常数：0.9ms电机堵转电流（I）

8、：30A电机堵转扭矩（T）：10.0Nm电机额定转速（n）：5200rpm电机最大转速（n_max）:6000rpm电机极数（poles）：8级（极对数4）电机码盘线数：2500PPR☺问：请