光伏水泵系统中无刷直流电机的控制研究

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1、光伏水泵系统中无刷直流电机的控制研究第44卷第8期2010年8月电力电子技术PowerElectronicsVol.44，No.8August，2010丛进，莫岳平，张丽丽（扬州大学，江苏扬州225009）摘要：主要研究无位置传感器无刷直流电机（在光伏水泵系统中的应用。通过IR2130控制三相逆变电路驱BLDCM）提高了整个系统的稳定性。动电机，着重研究反电动势过零检测及校正。系统采用DSP56F8037实现嵌入式设计，关键词：无刷直流电机；光伏水泵；反电动势中图分类号：TM33文献标识码：A文章编号：1000-100X（20

2、10）08-0010-02ResearchonBrushlessDCmotorControlinPhotovoltaicWaterPumpingSystemCONGJin，MOYue-ping，ZHANGLi-li（YangzhouUniversity，Yangzhou225009，China）Abstract：———————————————————————————————————————————————Thispapermainlydiscussestheapplicationofnon-positiontransducer

3、brushlessDCmotorcontrolinphoto-voltaicwaterpumpingsystem.ThesystemadoptsIR2130todrivebrushlessDCmotor（BLDCM）throughthree-phaseinvertercircuittocontrol.Focusonthedetectionandcorrectionresearchofzero-crossingofBackelectromotiveforce（EMF）.Andwiththeembeddeddesignbydigi

4、talsignalprocessorDSP56F8037，thestabilityofthesystemisimproved.Keywords：brushlessdirectcurrentmotor；photovoltaicwaterpumping；backelectromotiveforceFoundationProject：SupportedbyGraduateEducationInnovationProjectFoundationofYangzhouUniversity（No.；20091813）SolidStateLi

5、ghtingEngineeringResearchCenterFoundationofJiangsuProvince（No.20071202）1引言随着人类文明进程的推进，对可再生能源的需求将越来越迫切。大力开发并利用太阳能已是全球共识，而光伏水泵的运用无疑给边远缺水地区带来巨大生态和经济效益。近年来无刷直流电机（开始运用在光伏水泵系统中[1]，因为其机BLDCM）起动转矩大、调速范围宽、控制相对简单，械特性好、———————————————————————————————————————————————比起其他类型电机运行效

6、率高。另外系统一般要求电机潜入水中运行，选用无位置传感器BLDCM是光伏水泵系统理想的选择。2BLDCM基本运行原理BLDCM可被视为以电子换向线路来代替机械换向器的直流电动机，同时，也可被视为基于转子位置由逆变器驱动的永磁同步电动机（。其闭环的、PMSM）基本运行原理是：根据转子位置传感器所提供的转子位置信号来产生换相信号，控制电路的开通和关这样可使断，在PMSM中产生旋转的定子磁动势，该定子磁动势与转子磁动势之间的电角度保持在从而产生接近于恒定的电磁转矩。90°左右，近年来，其BLDCM无位置传感技术日趋成熟，基金项目：扬

7、州大学研究生培养创新工程项目基金资助（20091813）；江苏省新光源半导体照明工程技术研究中心项目基金资助（20071202）定稿日期：2009-05-18作者简介：丛进（1985-），男，江苏人，硕士研究生，研究方向为光伏太阳能技术及其应用。中反电势过零点检测法是目前应用最广泛的方法。———————————————————————————————————————————————其原理为：在电机稳定运行时，忽略电机电枢反应的前提下，通过检测关断相反电动势的过零点来获得关键位置信号。一般在整距集中绕组的情况下，反电动势波形与主

8、磁场分布波形相一致。也就是说气隙主磁场波形为平顶波时，就可获得平顶波的反电动势波形。反电动势可表示为：θ）=-ωdΨ（θ）=e（θ）=-dΨ（（-ωNlDadX=ωNlDaBδY1）式中：X=乙π/2-θBδ（α）dα；Y=π/2-θ。根据BLDCM运行原理及相关特性，其PW