无传感器无刷直流电机可靠起动与精确换相方法研究

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1、学校代码10699分类号TM301密级学号2013201429题目无传感器无刷直流电机可靠起动与精确换相方法研究作者刘青学科、专业电机与电器指导教师马瑞卿申请学位日期2015年5月西北工业大学硕士学位论文（学位研究生）题目：无传感器无刷直流电机可靠起动与精确换相方法研究作者：刘青学科专业：电机与电器指导教师：马瑞卿2015年5月NorthwesternPolytechicalUniversityM.S.ThesisTitle:ResearchonReliableStartingandPreciseCommutationMethodsofSensorl

2、essBrushlessDCMotorAuthor:LiuQingSpecialty:ElectricMachine&EquipmentTutor:MaRuiqingMay,2015摘要转子位置传感器是无刷直流电机的重要组成部分之一。由于存在输出引线多、占用电机端部体积、不能耐高温或浸泡在油液中使用等缺陷，已成为制约无刷直流电机控制系统发展的薄弱环节，这就促进了无刷直流电机无位置传感器控制技术的研究与开发。论文针对燃油泵用无位置传感器无刷直流电机的可靠起动与精确换相方法两方面进行了深入的研究，分别提出了相应的优化控制方法，旨在提高电机起动的可靠性和换

3、相的精确度，为无位置传感器无刷直流电机在航空领域的工程应用提供理论和技术支撑。论文首先介绍了无位置传感器无刷直流电机三种常用反电势检测法的基本原理，并分别在Matlab/Simulink中建立了仿真模型，仿真分析了三种方法各自的特点。其次，在介绍无位置传感器无刷直流电机三段式起动控制方法的基础上，分析了母线电压波动、负载转矩变化以及机械振动对电机起动的影响。提出了一种三段式起动优化方法，并通过理论分析和仿真验证，证明了该方法能够显著提高电机起动的可靠性。最后，通过仿真分析了换相精度对无位置传感器无刷直流电机运行性能的影响，对影响电机换相精度的三个主要

4、因素：电枢反应、电阻网络构造电机中性点和滤波电路，进行了深入的理论分析。提出了一种基于端电压检测法的转子位置补偿优化方法，通过仿真分析验证了该方法对于提高电机换相精度的有效性。论文设计并搭建了以DSP为核心的无刷直流电机无位置传感器数字控制实验平台。实验结果表明：论文所提出的三段式起动优化方法、基于端电压检测的转子位置补偿优化方法，有助于提高电机起动的可靠性以及换相精度，具有较好的工程应用价值。关键字：无刷直流电机；无位置传感器；可靠起动；精确换相IAbstractRotorpositionsensorplaysanimportantpartinth

5、eoperationofbrushlessDCmotor,whereasitsdisadvantagesofextraoutputlines,volumeoccupation,lackoftheabilitytoworkunderextremeworkingconditions,suchashightemperatureorbeingsoakedinthefuel,havebecomeweaklinksinthedevelopmentofbrushlessDCmotorcontrolsystem,whichpromotedtheresearchand

6、developmentofsensorlessbrushlessDCmotorcontroltechnology.ResearchesarecarriedoutindepthaboutthereliablestartingandprecisecommutationmethodsofsensorlessbrushlessDCmotorforfuelpumpdrive.Thecorrespondingoptimizationcontrolmethodsareputforwardrespectivelytoimprovethestartingreliabi

7、lityandcommutationaccuracy,whichlaythetheoreticalandtechnicalgroundworktotheengineeringapplicationofsensorlessbrushlessDCmotorintheaviationfield.Firstly,thebasicprinciplesofthreecommonlyusedback-EMFdetectionmethodsofsensorlessbrushlessDCmotorareintroduced.TheMatlab/Simulinksimu

8、lationmodelsareestablishedrespectivelytoanalysisthecha