【硕士论文】光伏水泵用直流无刷电机控制技术研究.pdf

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1、光伏水泵用直流无刷电机控制技术研究摘要本文所研究的重点是无位置传感器直流无刷电机的换向控制，电机驱动的对象为光伏水泵系统。本文采用虚拟中点的方法来识别反电势过零点，然后对过零点进行处理得到无刷电机换向的六个关键位置。阐述了电机的三段式起动方法，在直流无刷电机由起动阶段外同步运行切换到反电势换向自同步运行的过程中采用了自寻最优点切换的方法，保证了电机在切换过程中不会发生失步和停转现象。因为无位置传感器直流无刷电机的转子位置检测是其准确换向的关键所在，所以本文对几种不同的转子位置检测方法进行了阐述，并比较了其优缺点，希望能有一点借鉴的意义。本系统是以MicroChip公司生产的PIC16F

2、877为核心芯片，软硬件结合完成对反电势过零点的捕捉和系统的各种保护，实现了电机较为准确的换向和无人监控安全运行。最后针对系统的不足，提出了另外一种不需要引出虚拟中点的反电势检测方法来实现对转子位置的检测，它能够提高电机低速和高速运行时的性能，拓宽直流无刷电机的调速范围。关键词:光伏水泵系统直流无刷电机虚拟中点PIC16F877反电势TheResearchofBLDCMotorControlUsedtoDrivePhotovoltaicPumpsAbstractTheemphasisofthispaperisthecommutationcontrolofsensorlessBLDCmo

3、tor,whichisusedtodrivePhotovoltaicPumps.Thispaperuses"virtualneutralpointmethod"tomeasurethe"zerocrossing",thenthesoftdeal"zerocrossing"togetthesixkeypositiontocommutate.Itelaboratesonthe3-stepstarttechnique.IadoptthemethodwhichpermitstheBLDCmotortoautomaticallysearchthebesttimetochangeitsoperat

4、ionstagefromaseparatelycontrolledsynchronousonetoaselfcontrolledoneusingthebackEMFasthecommutationsignal.Thismethodpreventsthestepp吨outandstoppingproblemsinthechang吨procedureofthemotor.ThesensingforrotorfluxpositionofBLDCmotoristhekeyofcommutation,sothispaperexpatiatesonthreediferentmethodstosen

5、serotorfluxpositionandcomparestheiradvantageanddisadvantage.ThesystemusesthemicrochipPIC16F877madebyMicroChipCo.Ltdasacontrolchip.Itfulfillsthecaptureof"zerocrossing"pointandthemultifariousprotectivefunctions.Itrealizetheapproximatelyexactcommutationofthemotorandunmannedsupervisionofthesystem.At

6、theendofthispaper,IputforwardanewbackEMFsensingmethodwhichdoesn'trequireavirtualneutralpointtorealizeThesensingforrotorfluxposition.ItimprovestheperformanceofBLDCmotoratlowspeedandathighspeedandbroadenitsrangeoftiming.Keywords.photovoltaicpumpssystem,BLDCmotor,virtualneutralpoint,PIC16F877,backE

7、MF第一章概述1.1太阳能概况1.1.1太阳能的特点和我国太阳能资源太阳辐射能作为一种能源，与煤炭、石油、核能等比较，有其独具的优点。其优点可概括为以下四点:1.普遍:阳光普照大地，处处都有太阳能，可以就地利用，不用到处寻找，更不需火车、轮船、汽车等日夜运输。这对解决偏远地区和交通不便的乡村、海岛的能源供应，具有很大的优越性。2.无害:利用太阳能作能源，没有废渣、废料、废水、废气排出，没有噪音，不产生对人体有害的物质，因而不会污染环境，没有公害