无刷直流电机控制器设计【开题报告】

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1、毕业论文开题报告电气工程及其自动化无刷直流电机控制器设计一、课题研究意义及现状传统电动机作为机电能量转换装置，在人的生活和生产进入电气化过程中起征关键的作用，可是在进入电气化时代的今天，传统电动机已不能满足工业自动化和办公自动化等各种运动控制系统的要求，发展了一系列新的具有控制功能的电动机系统，，其中有自己的特点，且应用十分广泛的就是无刷直流电机。无刷直流电机其既具备交流电机运行可靠、结构简单和维护方便的优点，又具有直流电机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等许多优点，同时还克服了直流机由于机械换相和电刷而带来的一系列弊端，因而在国民经济的各个领域中

2、它得到越来越广泛的应用。同时，随着现代控制理论、电力电子技术等学科领域的飞速发展，直流无刷电机的驱动及控制技术作为电气传动领域的一个分支，也在其特定的领域显示出强大的生命力。生活中离不开，小的地方如计算机内的风扇轴电机，硬盘上的电动机，大一点的如家用电器，洗衣机，冰箱等都有的用的地方。随着人类低碳意识的提高，无刷直流电机在电动自行车、电动汽车上都扮演着举足轻重的作用，不久的将来直流电气传动系统会成主流，无刷直流电机的作用会越来越大。二、课题研究的主要内容和预期目标硬件设计主要包括以专用控制芯片MC33035、MC33039为核心构成的无刷直流电机控制器的

3、设计，在硬件设计过程中，充分利用各部件的功能，实现多功能的电机控制器设计。当有电源输入后，由6个功率晶体管作为控制流经电机的开关，控制部必须根据霍尔位置检测器感应到的电机转子目前所在位置，然后依照定子绕线决定开启(或关闭)换流器中功率晶体管的顺序，控制部则提供PWM(脉冲宽度调制)决定功率晶体管开关频度及换流换相的时机。该控制器能很好地实现电机的启动、正反转、制动和速度控制，系统的各种保护灵敏、可靠，具有简单、优越的控制性能，非常适合于小功率无刷直流电机的控制。三、课题研究的方法及措施以MC33035为核心构成的电动车控制系统采用PWM方式控制电机的转矩

4、和转速，用电机内置的霍尔传感器来检测转子位置，MC33039接收到霍尔传感器的位置信号，并对其进行译码，以决定有哪个电极换相，以电子测速芯片MC33039作为功率变换元件，采用三相全桥驱动。具体操作如下：该设计采用四极电动机，其最高速度设为500r/min，MC33035作为无刷直流电机的控制芯片，MC33039作为对电机的测速，并采用三相全桥驱动，对MC33035的外围电路设计用误差放大器。它们的连接方式：MPM3003的管脚7、10、3依次与MC33035的管脚1、2、24相连，MPM3003的管脚2、5、8依次与MC33035的管脚19、20、21

5、相连。MPM3003的管脚11为上侧三个功率MOSFET的源极，接电源18～30V。管脚1为下侧三个功率MOSFET的源极，与电流检测电路相连。管脚4、6、9为各管的漏极，依次与电动机绕组A、B、C相相连，将MC33039的管脚1、2、3接位置传感器三个信号；管脚5的输出接MC33035的12脚(即误差放大器反相输入端)；管脚7接地；管脚8接MC33035的管脚8(即其基准电压)；管脚6和8则连接定时元件R1、C1。电力电子逆变器电机直流电源控制器位置检测四、课题研究进度计划毕业设计期限：自2010年10月15至2011年4月20日。第一阶段（4周）：分

6、析任务，收集资料，系统总体方案设计，完成开题报告、文献综述、外文翻译。第二阶段（4周）：设计硬件电路，撰写设计论文。第三阶段（2周）：设计作品完善，论文修改。五、参考文献[1]林瑞光电机与拖动基础[M]浙江：浙江大学出版社2002年[2]廖晓钟刘向东自动控制系统[M]北京北京理工大学出版社2005年[3]孙立志PWM与数字化电动机控制技术应用北京中国电力出版社2008年[4]潘建无刷直流电机控制器MC33035的原理及应用[J]《国外电子元器件》2003年第8期39-41[5]程众悦季小尹基于专用集成电路的无刷直流电机控制器设计[J]《微电机》2007年

7、第40卷第1期:90-91[6]何希才姜余祥电动机控制电路应用实例[M]北京:中国电力出版社2005年[7]陈伯时阮毅电力拖动自动控制系统[M]北京：机械出版社2010年[8]谭建成电机控制专用集成电路[M]北京:机械工业出版社2003年[9]王淑芳电机驱动技术[M]北京：科学出版社2008年[10]孙建忠,白凤仙特种电机及其控制[M]北京:中国水利水电出版社2005年[11]Gui-JiaSuandJohnW.McKeeveLow-CostSensorlessControlofBrushlessdcMotorswithImprovedSpeedRang

8、e[D]OakRidgeNationalLaboratoryNationalTr