【硕士论文】光伏水泵用无位置传感器直流无刷电机的控制技术研究.pdf

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1、光伏水泵用无位置传感器直流无刷电机控制技术的研究摘要本文在具体分析了“虚拟中性点法”的实现方法的情况下，采用具体硬件电路实现了对直流无刷电机绕组反电势过零点的检测，并考虑了如何将过零点检测电路应用在各种电压等级的直流无刷电机上，实现了无位置传感器直流无刷电机的准确换相。本课题所研制的光伏水泵系统采用无位置传感器的直流无刷永磁电机作为容积泵的驱动电机，系统选用MicroChip公司所生产的PICI6F877作为光伏水泵系统的主控芯片，并设计了系统的软硬件。系统中采用三个独立通道分别检测无刷电机三相绕组的

2、反电势的各自过零点，同时在软件中采用数字滤波以消除其它噪声干扰，使检测电路检测到的反电势过零点更加准确可靠，实现了对无位置传感器直流无刷电机的数字控制.在本文中还具体的论述了CVT及MPPT在光伏水泵系统中的实现方法，并编制了相应的软件。实验样机经实验测定，能够实现直流无刷电机的准确换相，电机运行稳定。在论文结尾分析了本系统有待改善的地方。关键词:直流无刷电机，光伏水泵系统，虚拟中性点，最大功率点跟踪，单片机控制TheResearchOfSensorlessBldcMotorControlUsedIn

3、PhotovoltaicPumpsAbstractThispaperanalysestherealizationof"neutralsimulator",thenusecircuittomeasurethe"acrossthezeropoint".ThispaperalsothinksoverhowtousethecircuitinhighvoltagesensorlessBldcmotor,usethecircuittorealizetheprecisionchangingofcoil.ThePho

4、tovoltaicpumpssystemselectthesensorlessBldcmotortodrivethepump.WealsoselectthemicrochipPIC16F877madebyMicrChipCo.Ltdasacontrolchiptorealizemicro-computercontrol.Thissystemusethreeseparatechanneltofindoutthe"acrossthezeropoint"ofeachback-EMF.Theprogramus

5、edigitalfiltertowipeoffthePWMinterferencesandthecommutatinginterferences.InthispaperwediscusshowtorealizetheCVTorMPPTinPhotovoltaicpumpssystem,andprogramthesoftware.Theresultsoftheexperimentshowthatthissystem,whichismadeonthebaseofthetheoryabove,cancont

6、rolthesensorlessBldcmotortocompletetheexactcommutation.Thesystempresentsgoodstaticanddynamicperformance.Thedrawbackofthesystemisshowintheend.Wealsogivesomeadviceforimprovement.Keywords:BLDCmotor,Photovoltaicpumpssystem,dummyneutral,MPPT,micro-computerco

7、ntrol第一章概述1.1太阳能光伏利用在国内外的发展概况1.1.1太阳能的光伏利用是人类新能源利用的趋势随着人类文明的发展，人类对能源的需求量在急剧增长，但由于地球上所存储的矿物燃料是有限的，而且大部分的矿物燃料在释放能量时也会对周围的自然环境产生破坏，这就导致了地球沙漠化、大气变暖等全球性气候问题的产生，这些问题出现引起了全世界各国政府的高度重视其中包括我国政府。在1992年联合国召开的发展大会上，我国政府签署了环境与发展的《里约宣言》，之后又率先制定了中国的《21世纪议程》，把可持续发展作为国家

8、的基本发展战略之一。2002年s月在南非召开的世界首脑峰会上，可再生能源成为会议的主要议题之一，会议指出，如果在能源问题上再不采取坚决有效的行动推广和使用清洁的可再生的能源，全球将不会有可持续发展，与会代表们呼吁，国际社会必须采取切实可行的措施，加快可再生能源的发展，因此，走可持续发展道路已成为各国共同的长期发展战略，发展新能源和可再生能源已成为各国共同长期的发展战略。在人类新能源的利用中太阳能的光伏利用是一种现实可行的利用方式，它具有无污染、安全等优点