“直接反电势法”无刷直流电机控制系统的设计和研究

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1、摘要摘要无刷直流电机是随着电力电子技术的发展和高性能永磁材料的出现而迅速发展起来的一种新型机电一体化电机。随着无刷直流电机在各个领域的广泛应用，无位置传感器控制方法的优势越来越明显，特别是“反电势法”无刷直流电机控制方法已经发展成为最实用的无位置传感器控制方法。论文在介绍常用的无位置传感器无刷直流电机控制方法的基础上，详细分析了“反电势法”无刷直流电机控制原理。深入研究了两种反电势过零检测方法，采用“直接反电势法”设计了反电势过零检测电路。该方法不需要引出电机中性点，通过选择PWM和导通控制策略，就能直接从电机端电压获得反电势过零点信号。它避免了开关高频调制产生的干扰，不需要对端电压进行

2、滤波。建立了基于PSPICE软件的仿真模型并对其进行了仿真验证。以按摩椅用无刷直流电机为样机，设计了“直接反电势法”无刷赢流电机控制系统的硬件电路，详细介绍了电路各个组成部分，同时给出了控制系统中所采用的软硬件抗干扰措施。论文介绍了“直接反电势法”无刷直流电机控制常用的起动方法，深入讨论了“三段式”起动技术，对“三段式”起动技术中转子预定位、外同步加速和外同步到自同步的切换进行了详细的分析，并围绕“三段式”起动技术详细介绍了“直接反电势法”控制软件设计流程。最后，通过实验验证了这种方法的可行性和正确性。关键字：无刷直流电机，无位置传感器，直接反电势法，三段式起动东南大学硕士学位论文ABS

3、TRACTThebinshlCSSDCmotorfBLDCM)isakindofelectromechanicalintegrationmachinery,andithasbeenrapidlydevelopinginrecentyearswiththehelpofthedevelopmentofpowerelectronictechniqueandtheappearanceofnewtypeofpermanentmagnetmaterial．Withit’Swidelyusedinmanyfields，thesensor】esscontrolespeciallyback-EMFmeth

4、odofthemotorsismoteusefulthansensorcontrolinmanyappHcations．Inthisthesis，thecolnlnonmethodsofsensorlesscentreIofBLDCMarepresented，andtheprincipleofback．EⅣⅢmethodiSintroducedindetail．Twokindsofmethodsofthezero．crossingofback．EMFsensingareanalyzed，andthemethodofdirectback-EMFisadoptedtodesignthezer

5、o-crossingofback-EMFsensingcimuitinWhichthemetotneutralpointvoltageinformationisn’tneeded．ThezerocrossingsignalofthetruephasebackEMFcanbedirectlyobtainedfromthemotorterminalvoltagebyproperlychoosingthePWMandswitchcontrolstrategy．Astheresult，themethodpmpesedisnotsensitivetotheswitchingnoise，nofilt

6、eringofthemotorterminalvoltageisrequired．ThecircuitmodelisestablishedbyPSPICEsoftwareandthesimulationresultsverifvthetheoreticalanalysis．Inthissystern．theBLDCmetorappliedinthemassagechairisusedasasampleandthehardwareoftheBLDCMcontrolsysternondirectback-EMFmethodaredesigned．eachpartofthissysternis

7、introducedindetail．Inaddilional，themethodstoreduceelectromagneticinterferencefEMllarealsoanalyzed．ThecommonstartmethodsofsensorlessB123CMcontrolsystemareintroduced．andthethree-stepstarttechnique，includingtherotorpre—se