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1、第43卷第12期上海交通大学学报Vol.43No.122009年12月JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYDec.2009文章编号:10062467(2009)12191006无刷直流伺服电机四象限运行分析1,231刘军,李金飞,俞金寿(1.华东理工大学信息科学与工程学院,上海200237;2.上海电机学院电气学院,上海200240;3.南京航空航天大学航空电源重点实验室,江苏南京210016)摘要:针对燃料电池供电的无刷直流伺服电机,
2、研究了一种用来释放多余回馈能量的电压泵升电路,分析了无刷直流电动机的数学模型与机械特性,以及伺服电机实现四象限运行的控制策略.其中,电动采用三相六状态控制方法,制动采用控制性能较好的低速能量回馈制动控制方法,分析了电动和制动下PWM调制的主电路工作模态,并经仿真和实验结果验证了其正确性和可行性.关键词:无刷直流电机;四象限运行;电压泵升电路中图分类号:TP273文献标志码:AAnalysison4QuadrantOperationofBrushlessDCServoSystem1,231
3、LIUJun,LIJinfei,YUJinshou(1.SchoolofInformationScience&Engineering,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237,China;2.SchoolofElectricalEngineering,ShanghaiDianJiUniversity,Shanghai200240,China;3.AeroPowerScitechCenter,NanjingUniv
4、ersityofAeronautics&Astronautics,Nanjing210016,China)Abstract:ForfuelcellisusedastheDCinputpowerofinverter,avoltagepumpingcircuitforreleasingnimietyregenerativeenergyisneeded,andanovelpumpingcircuitwasproposed.Theresearchon4quadrantoperationofbrus
5、hlessDCservomotorwasgiven.Themathematicalmodelandmechanicalcharacteristicsarefirstanalyzed.Then,thethreephasesixstatecontrolstrategyisusedinelectrooperation,andregenerativebrakingwithhighcontrolperformanceisusedinbrakingatlowspeed,andworkingmodes
6、ofmaincircuitsareanalyzed,withdetailedPWMmodulationofelectromotionandregenerativebraking.Finally,thesimulationandtheexperimentalresultsweregiven,whichtestifytheaboveanalysisandconclusions.Keywords:brushlessDCmotor;4quadrantoperation;voltagepumping
7、circuit永磁无刷直流电动机(PermanentMagnet频繁起动和制动且具有快速动态响应.无刷直流伺[4]BrushlessDCMotor,PMBLDCM)具有控制简单、服电机运行采用三相六状态PWM调制,实现速动态响应好、可靠性高等优点,在伺服领域得到广泛度和转矩的控制,其电气制动方式有能耗制动、反接[13]的研究和应用.伺服电机要求能够四象限运行、制动和能量回馈制动3种.能耗制动需在电枢回路收稿日期:20090325基金项目:上海市自然科学基金资助项目(08zr140860
8、0),上海市教委重点学科资助项目(J51901)作者简介:刘军(1965),男,宁夏银川人,博士生,副教授,研究方向:电机智能控制.俞金寿(联系人),男,教授,博士生导师,电话(Tel.):02164253399;Email:jshyu@vip.sina.com.第12期刘军,等:无刷直流伺服电机四象限运行分析1911中串接耗能电阻,并且改动硬件结构;反接制动的效相绕组导通,第三相绕组不导通;导通的两相绕组上果最好,但产生的制动电流和制动转矩较大,对驱动的反电动势(E)和相电流(
